DISTRIBUIDOR MAYORISTA DE MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN Este documento lo encuentra en Internet: info@coval.com.

Transcripción

1

2 TUBERIAS Y ACCESORIOS EN PVC PRESION CON CAMPANA 1. ASPECTOS GENERALES Las tuberías y accesorios de presión con campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. cumplen con los requisitos establecidos en la Resolución número 1166 del 20 de Junio del 2.006, por la cual se expide el Reglamento Técnico que señala los requisitos técnicos que deben cumplir los tubos de acueducto, alcantarillado, los de uso sanitario y los de aguas lluvias y sus accesorios que adquieran las personas prestadoras de los servicios de acueducto y alcantarillado, la Resolución número 1127 de 2.007, por la cual modifican algunas disposiciones de la Resolución 1166 del 20 de Junio de 2.006; y la resolución 2115 del 22 de Junio del 2.007, en su artículo 5 Características químicas de sustancias que tienen reconocido efecto adverso en la salud humana, todas emanadas del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, lo cual se evidencia mediante el certificado de conformidad expedido por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC como organismo de certificación acreditado. Igualmente, las tuberías y accesorios presión con campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. cumplen con los requisitos establecidos en la Norma Técnica Colombiana NTC 382 (Antecedente ASTM D 2241) - PLASTICOS. TUBOS DE POLI (CLORURO DE VINILO) (PVC) CLASIFICACION SEGÚN LA PRESION (SERIE RDE), y la Norma Técnica Colombiana NTC 2295 (Antecedente ASTM D 3139) - UNIONES CON SELLOS ELASTOMERICOS FLEXIBLES PARA TUBOS PLASTICOS EMPLEADOS PARA TRANSPORTE DE FLUIDOS A PRESIÓN, lo cual se evidencia mediante las certificaciones de producto expedidas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC.

3 2. Descripción del producto 2.1. Tipo de material El compuesto a partir del cual las tuberías y accesorios presión con campana son fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A., consiste substancialmente de poli (cloruro de vinilo) (PVC) rígido. Los elementos, compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos que P.V.C. GER- FOR S.A., esta controlando a lo largo del proceso productivo, por ser nocivas para la salud, de acuerdo con el Decreto 2115 del 2.007, están en la Tabla No. 1. Tabla No. 1 Características de reconocido efecto adverso en la salud humana Elementos, compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos diferentes a los plaguicidas y otras sustancias Expresados como Valor máximo aceptable (mg/l) Antimonio Sb 0,020 Arsénico As 0,010 Bario Ba 0,700 Cadmio Cd 0,003 Cianuro libre y disociable CN- 0,050 Cobre Cu 1,000 Cromo total Cr 0,050 Mercurio Hg 0,001 Níquel Ni 0,020 Plomo Pb 0,010 Selenio Se 0,010 Trihalometanos Totales THMs 0,200 Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAP) HAP 0, Dimensiones (diámetro nominal, diámetro externo, espesor de pared) Tubería Longitud: 6 metros para todas las presentaciones, acueducto desde 2, ver la Tabla No. 2.

4 Tabla No. 2 Espesores de pared y tolerancias, para los tubos plásticos de PVC con diámetros exteriores IPS. Tamaño Nominal del tubo, pulg Diámetro exterior nominal Tolerancias en (pulgadas) Espesor de pared, A B RDE 51 RDE 41 RDE 32,5 RDE 26 RDE 21 RDE 17 RDE 13,5 Min Tol Min Tol Min Tol Min Tol Min Tol Min Tol Min Tol 2 60 ±0,15 (0,006) 1,52 +0,51 1,85 +0,51 2,31 +0,51 2,87 +0,51 3,56 +0,51 4,47 +0,51 2 1/2 73 ±0,18 (0,007) 1,78 +0,51 2,24 +0,51 2,79 +0,51 3,48 +0,51 4,29 +0,51 5,41 +0, ±0,20 (0,008) 1,75 +0,51 2,16 +0,51 2,74 +0,51 3,43 +0,51 4,24 +0,51 5,23 +0,64 6,58 +0, ±0,23 (0,009) 2,24 +0,51 2,79 +0,51 3,51 +0,51 4,39 +0,51 5,44 +0,66 6,73 +0,81 8,46 +1, ±0,28 (0,011) 3,30 +0,51 4,11 +0,51 5,18 +0,61 6,48 +0,79 8,03 +0,97 9,91 +1,19 12,47 +1, ±0,38 (0,015) 4,29 +0,51 5,33 +0,64 6,73 +0,81 8,43 +1,02 10,41 +1,24 12,90 +1,55 16,23 +1, ±0,38 (0,015) 5,36 +0,64 6,65 +0,79 8,41 +1,02 10,49 +1,27 12,98 +1,55 16,05 +1,93 20,23 +2, ±0,38 (0,015) 6,35 +0,79 7,90 +0,94 9,96 +1,19 12,45 +1,50 15,39 +1,85 19,05 +2,29 23,99 +2, ±0,38 (0,015) 6,99 +0,84 8,66 +1,22 10,92 +1,32 13,67 +1,63 16,92 +2,03 20,90 +2,51 26,34 +3, ±0,48 (0,019) 7,98 +0,97 9,91 +1,40 12,50 +1,50 15,62 +1,88 19,35 +2,31 23,90 +2,87 30,10 +3,61

5 Campanas DEA: Diámetro exterior entrada de la pestaña DEB: Diámetro interior espacio anular del anillo DEC: Diámetro exterior de la campana DIA: Diámetro interior promedio de la pestaña DIC: Diámetro interior promedio espacio anular del anillo e1: Espesor de pared mínimo - entrada de la pestaña e2: Espesor de pared mínimo - entrada anular del anillo e3: Espesor de pared mínimo - de la campana D: longitud de la campana E: Longitud de la pestaña Diámetro Nominal pulgadas Diámetro Interno (DIA-DIC) Mín () Tabla No. 3 Dimensiones de las campanas de tubería a presión Tolerancia () Diámetro Interno (DIB) Mín () Tolerancia () Longitud Mínima de Campana D () Longitud de Pestaña (E) Mínimo () / , , Presiones de trabajo Tabla No. 4 Relaciones dimensionales estándar para tubos termoplásticos (RDE) y presiones de trabajo de agua (PT) a 23 C (73 F) para tubos de plástico de PVC no roscados. Presiones de trabajo de materiales para tubos de PVC RDE PVC 1120 PVC 1220 PVC 2120 Psi Mpa bar 13, ,17 21, ,38 13, ,10 11,0 32, ,86 8, ,69 6, ,56 5,6 Estos valores de presiones de trabajo no se aplican a tubos roscados.

6 2.4. Comportamiento frente a condiciones externas Son aquellas condiciones del entorno a las cuales pueden llegar a ser sometidas las tuberías y accesorios y que pueden afectar la funcionalidad de los mismos, debido a que sobrepasan los valores máximos de trabajo para los cuales han sido fabricados no pueden ser los mismos que en condiciones normales de uso. Entre estas condiciones podemos enumerar las siguientes: Altas temperaturas del fluido La temperatura de trabajo para las tuberías y accesorios presión con campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. es de 23 C, para su uso con temperaturas mayores a las indicadas, favor comunicarse con el departamento de Asistencia Técnica. Exposición del producto a temperaturas bajo cero El comportamiento de tuberías y accesorios presión con campana fabricados por P.V.C. GERFOR S.A. a temperaturas bajo cero se fundamenta en la disminución de su resistencia a impactos debido a la cristalización de las mismas. Adicionalmente las características físicas del fluido a transportar se modifican por lo cual se debe consultar con el departamento de Asistencia Técnica antes de realizar la instalación. Exposición del producto a altas temperaturas externas Las tuberías y accesorios presión con campana fabricados por P.V.C. GERFOR S.A. son productos plásticos, por lo cual la exposición a altas temperaturas externas pueden afectar sus características de funcionalidad. En el caso en el que sean instaladas en condiciones de temperatura por encima del ambiente, contacte al departamento de Asistencia Técnica. La separación entre diferentes sistemas (agua fría - agua caliente, agua fría - sanitaria, etc.) se encuentra en la norma NTC 1500 Código Colombiano de fontanería. Exposición de los productos a los rayos U.V. Las tuberías y accesorios presión con campana fabricados por P.V.C. GERFOR S.A. no deben ser instaladas a la intemperie ya que los agentes ultravioleta debilitan las paredes de la misma disminuyendo los valores de resistencia al impacto y a la presión hidrostática. En el caso de realizar instalaciones de dichos productos a la intemperie favor consultar con el departamento de Asistencia Técnica. Flexión La flexión del sistema puede generar cambios en la sección trasversal de la tubería, originando presiones por encima del diseño. Esta condición se puede controlar mediante la adecuada instalación de accesorios de cambio de dirección. Nota: En el caso de condiciones diferentes a las expuestas anteriormente que puedan afectar el óptimo funcionamiento del sistema comunicarse con el departamento de Asistencia Técnica.

7 2.5. Vida útil Para estimar la vida útil de las tuberías de P.V.C. GERFOR utiliza el método de ensayo establecido en la norma NTC 3257 DETERMINACION DE LA BASE DE DISEÑO HIDROSTATICO (HDB) PARA TUBERÍAS DE MATERIAL TERMOPLASTICO, el cual es idéntico a su antecedente ASTM D2837 Standard Test Method for Obtaining Hydrostatic Design Basis for Thermoplastic PipeMaterials. Este método, está basado en la resistencia hidrostática a largo plazo del material (LTHS), la cual se determina mediante el análisis de los datos de ensayos Esfuerzo vs tiempo de rotura que se derivan de ensayos de presión sostenida de tubería fabricada con resina de PVC. Los datos son analizados por regresión lineal para obtener la ecuación de una línea recta del logaritmo del esfuerzo contra el logaritmo del tiempo de falla y extrapolando el valor del LTHS a las horas (11,57 años). Resistencia hidrostática a largo plazo (LTHS) Esfuerzo de tensión estimado en la pared del tubo en sentido circular que aplicado continuamente causará falla de la tubería a horas. Este valor es dado por la intersección de la recta de regresión del esfuerzo con la coordenada de horas. Esfuerzo (PSI) Grafica 1 Esfuerzo hidrostático a largo plazo vs tiempo Tiempo (horas)

8 Grafica 2 Logaritmo del esfuerzo hidrostático a largo plazo (LTHS) vs Logaritmo del tiempo Esfuerzo hidrostático en (PSI) ,01 0, Tiempo (horas) Por ejemplo: Para una tubería RDE 13,5 y teniendo en cuenta la ecuación ISO: Lo cual se cumple para compuestos con celdas de clasificación de acuerdo con lo establecido en la norma NTC 369 (ASTM D 1784) que los compuestos están diseñados para LTHS de psi. Reemplazando en la ecuación logarítmica: Log horas = Log esfuerzo x (-53,47) + 196,80 Log horas = Log x (-53,47) + 196,80 Log horas = 20,29 Horas = 1,97 x 1020

9 Tabla No. 5 Resultados de prueba de regresión acelerada a la presión de trabajo en PSI, para tuberías presión extremo liso fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. DE ½" y 1" de diametro nominal. P.V.C. GERFOR S.A. Laboratorio de Conformidad Prueba de regresión aceletrada Septiembre 10 del Lote Ø Muestra Diámetro promedio del tubo () Espesor mínimo del tubo () Tiempo de prueba Presión de prueba calculada Presión de prueba real Tiempo real prueba Fecha de prueba real Resultado ½" 1 21,43 1,78 1 h h 33 min 11/09/07 No rompe ½" 2 21,42 1,79 1 h h 33 min 11/09/07 No rompe ½" 3 21,43 1,79 6 min min 11/09/07 No rompe ½" 4 21,42 1,78 6 min min 11/09/07 No rompe ½" 5 21,42 1,79 1 h h 11/09/07 No rompe ½" 6 21,43 1,79 1 h h 11/09/07 No rompe 1" 1 33,47 2,73 1 h h 27 min 11/09/07 No rompe 1" 2 33,50 2,77 1 h h 27 min 11/09/07 No rompe 1" 3 33,48 2,79 6 min min 11/09/07 No rompe 1" 4 33,47 2,76 6 min min 11/09/07 No rompe 1" 5 33,49 2,78 1 h h 11/09/07 No rompe 1" 6 33,47 2,74 1 h h 11/09/07 No rompe 2.6. Uso recomendado Las tuberías y accesorios presión con campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. se utilizan para el transporte de agua potable en sistemas de acueducto, sean estos rurales o urbanos. Estos productos pueden ser utilizados específicamente en la captación, conducción, distribución y acometida dentro de un sistema de acueducto. Cualquier uso diferente al recomendado debe ser consultado con el departamento de asistencia técnica. 3. Tipo de juntas y accesorios Las tuberías presión con Campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. son ensambladas entre si y a sus accesorios, por medio de la unión mecánica de sus extremos. Para que la unión realizada garantice la hermeticidad es necesario el uso de sellos elastoméricos. De manera similar, para que la unión mecánica con sellos elastoméricos se realice de manera eficiente es necesario el uso de lubricantes.

10 ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO A B UNION REPARACION NOMINAL pulg A / B ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO A B UNION PASANTE NOMINAL pulg A B

11 ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO L1 L2 CODO GRAN RADIO 6 NOMINAL pulg L1 6 L R ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO L1 L2 CODO GRAN RADIO 11,25 NOMINAL pulg / L1 11, 1/4 L R

12 ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO A B C TEE NOMINAL pulg A B 2x2x2 60x60x x3x3 73x73x C 4x4x4 88x88x ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO L1 L2 CODO GRAN RADIO 90 NOMINAL pulg L1 2 1/ L R

13 ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO L1 L2 CODO GRAN RADIO 45 NOMINAL pulg L2 2 1/ L R ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO L ADAPTADOR NOMINAL pulg L /

14 ACCESORIOS PRESION CAMPANA DIAMETRO A COLLAR DE DERIVACIÓN NOMINAL pulg 2 x 1/2 NPT 60 X 1/2 NPT 46 2 x 3/4 NPT 60 x 3/4 NPT 45 3 X 1/2 NPT 88 X 1/2 NPT 64 3 X 3/4 NPT 88 X 3/4 NPT 64 4 X 1/2 NPT 114 X 1/2 NPT 66 4 X 3/4 NPT 114 X 3/4 NPT 80 6 X 1/2 NPT 168 X 1/2 NPT X 3/4 NPT 168 X 3/4 NPT Manejo, almacenamiento, transporte e instalación 4.1. Manejo Tuberías El manejo de las tuberías presión con campana fabricadas por P.V.C. GERFOR S.A. se puede realizar de dos maneras: manual o con equipos. Se debe manipular el producto de tal manera que no sea golpeado con ningún elemento. Imagen No. 1 Altura máxima de caída de tubería No lance ni deje caer las tuberías, de una altura mayor a 30 cm.

15 Al trasladar los tubos de PVC se llevarán sin arrastrarlos por el suelo, entre dos personas si su peso lo requiere y por medios mecánicos si su peso es superior (Grúa, carretilla elevadora, pala mecánica) evitando con ello el deterioro e incidentes posteriores. Antes de hacer cualquier tipo de manipulación de producto se hará una verificación en su interior, el cual debe estar completamente vacío. No arrastre los accesorios por el piso, esta practica puede causar deformaciones, agrietamientos y daños generales en el producto. Imagen No. 4 Incorrecta manipulación de accesorios En ningún caso se permite descargar tuberías mediante caídas no controladas, por lo cual debe asegurarse la estabilidad de cada elemento en todo momento. Imagen No. 2 Correcta manipulación de la tubería Imagen No. 5 Correcta manipulación de accesorios Imagen No. 3 Incorrecta manipulación de la tubería 4.2. Almacenamiento Accesorios No lance ni deje caer los accesorios, de una altura mayor a 30 cm. El almacenamiento de tubería se hace en bodegas cubiertas. Esta tubería se almacena entrelazando campana y espigo por plancha teniendo en

16 cuenta que siempre la campana quede libre. La tubería se debe acomodar levantando los tubos o deslizándolos en forma lenta para evitar maltrato del producto. Imagen No. 7 Altura máxima de apilamiento No se debe almacenar tuberías a la intemperie por más de 3 meses. De ser necesario se utilizarán cubrimientos que permitan la circulación de aire al interior. Las tuberías se almacenarán debidamente soportadas sobre toda su extensión. La superficie de apoyo debe estar libre de incrustaciones y elementos que puedan llegar a rayar o fracturar la tubería. La tubería de PVC es susceptible de daño si se almacena cerca a fuentes de calor. La altura máxima permitida en el almacenamiento de tuberías, es de 2 m. Por encima de este valor se debe disponer un nuevo soporte, con el fin de evitar deformaciones sobre la tubería. Imagen No. 6 Correcto almacenamiento de la tubería 4.3. Transporte En el transporte, los tubos deben descansar por completo en la superficie de apoyo. Si la plataforma del vehículo no es bien plana a causa de salientes, conviene colocar listones de madera u otro material similar, para compensar dichos salientes. Se recomienda proteger la parte más expuesta, que es el extremo del tubo, en los casos en que exista la posibilidad de ser perjudicada.se debe evitar que los tubos rueden y reciban impactos. Es aconsejable sujetarlos con cordel o cuerda. No utilizar cables ni alambres. Debido a la flexibilidad de los tubos, se procurará que no sobresalgan de la parte posterior del vehículo en una longitud que permita el balanceo de los mismos. Como sea que por el ligero peso de los tubos el camión lleno en volumen puede admitir todavía más peso, si el tubo a transportar lo permite, se pueden colocar dentro de los de mayor diámetro, otros de menor. Durante el transporte no colocar peso encima de los tubos, que puedan producirles aplastamiento. Así mismo debe evitarse que otros cuerpos, principalmente si tienen aristas vivas, golpeen o queden en contacto con ellos. La carga en los camiones u otro medio de transporte se debe efectuar de forma que los tubos y accesorios no sufran deterioro ni transformación.

17 4.4. Instalación Recomendaciones básicas de uso Las tuberías de PVC están diseñadas para soportar la presión nominal a una temperatura máxima de 23 C. Valores por encima de los indicados no garantizan no aseguran la durabilidad y el buen funcionamiento de la tubería. No use los productos de PVC para conducir o almacenar aire o gases comprimidos. El uso inadecuado de estos productos puede causar fallas en los mismos. Evite realizar operaciones tales como el cierre rápido de una válvula, ya que esto produce un fenómeno de sobre presión llamado Golpe de Ariete. La resistencia a la presión hidrostática de la tubería está directamente relacionada con el espesor de pared, por tal motivo, la indebida manipulación de tuberías y accesorios tales como golpes, rayones o fisuras afectan dicha condición. Instalar tuberías y accesorios a la intemperie no es un procedimiento recomendable, prolongadas exposiciones a los rayos ultravioletas (U.V.) disminuyen la vida útil del producto. Aplique pinturas bituminosas (base asfáltica) en caso de realizar este tipo de instalaciones. No se debe permitir el transito por encima de los tubos una vez sean hechas las uniones. Si los trabajos se suspenden, deben taponarse los extremos de la tubería para prevenir la flotación en caso de que la zanja se inunde. Debe colocarse, a una distancia entre 0.20 m. y 0.30 m. por encima de la superficie superior de la tubería, una cinta de 10 cm. de ancho, que indique la presencia de la tubería y el fluido que conduce Excavación Toda excavación debe mantenerse estable, por sí misma o soportada en forma adecuada, para los fines de diseño, construcción y operación. No se puede presumir estabilidad de la excavación en suelos duros o materiales rocosos sin investigaciones y estudios previos. Para tener un buen comportamiento de las tuberías flexibles se deben respetar ciertos anchos de zanja mínimos y máximos. Cuando el suelo es de mala calidad desde el punto de vista geotécnico, el ancho de zanja se incrementa según las condiciones del sitio hasta un máximo de dos veces el diámetro externo de la tubería. Antes de excavar se debe verificar que el trazado este acorde a los planos de diseño. Se recomienda iniciar la excavación de aguas abajo hacia aguas arriba. Por seguridad, se debe utilizar tablestacados, entibación o apuntalamiento con el ánimo de proteger al personal y como prevención para evitar daños en cimentaciones de viviendas vecinas al área de trabajo. Cuando se presente agua en la zanja, se hace necesario drenarla para mantener la estabilidad del sitio. Se debe controlar el nivel freático a lo largo del proceso de instalación de la tubería e incluso en la instalación del relleno para evitar la flotación de la tubería. La excavación se puede realizar de manera manual o mecánica, la tubería central se instala sobre el eje central de la zanja. Esta actividad se debe ejecutar con la verificación de las cotas de fondo de la zanja y de la clave del tubo, como mínimo cada 20 m., o de acuerdo con las condiciones del proyecto. Existen factores que pueden afectar la estabilidad de una excavación como son: Vibraciones de equipos de construcción cercanos o tráfico de vehículos.

18 El peso de equipos que estén demasiado cercanos al borde de la zanja. Suelos o tierra que no se mantiene unida. La tierra que se ha excavado previamente no es tan estable como la tierra virgen. Agua que ha debilitado la fortaleza de la tierra de las paredes de la zanja. Tabla No. 6 Profundidades de excavación para instalación de tuberías presión con campana Profundidad mínima de instalación a clave de tuberías de distribución Profundidad mínima de instalación a clave de tuberías de distribución Profundidad mínima de instalación a clave en alcantarillados sanitarios Profundidad mínima de instalación a clave en alcantarillados pluviales y sanitarios Profundidad mínima de instalación a clave en alcantarillados pluviales Conexiones domiciliarias y conectores de aguas lluvias No debe ser menor de 1,00 m. para calzada y 0,80 m. para zona verde, desde la clave de la tubería hasta la superficie del terreno m. desde la clave de la tubería hasta la superficie del terreno. 0,75 m. en vías peatonales o zonas verdes y 1,20 m. en vías vehículares. 5,00 m. con relación a la rasante definitiva aunque puede ser mayor si se garantizan los requerimientos geotécnicos de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante y después de la construcción. 1,00 m. a partir de la clave del sector con respecto al nivel de la rasante final de la vía. Se pueden adoptar coberturas menores, si el diseñador las justifica con los cálculos respectivos. Se deben ubicar por debajo de las tuberías de acueducto, y sin interferir con otras redes Sistemas de entibado Se define como entibado al conjunto de medios mecánicos o físicos utilizados en forma transitoria para impedir que una zanja excavada modifique sus dimensiones (geometría) en virtud al empuje de tierras. Se debe asegurar la estabilidad de las paredes bajo todas las condiciones de trabajo utilizando sistema de entibado cuando sea necesario, evitando que dificulte las labores de llenado y compactación. Imagen No. 8 Diagramas de entibados 0,80 m máximo Entibación con las tablas horizontales, zanjas en curso de excavación 1,60 m máximo 0,80 m máximo 1,60 m máximo Entibación con las tablas horizontales excavación terminadas

19 0,80 m máximo 0,80 m máximo 0,80 m máximo 1,20 m máximo Entibación con tablas horizontales. Buena disposición de los elementos diferentes elementos de entibación Características de la zanja El ancho de la zanja en cualquier punto por debajo de la parte superior del tubo debe ser suficiente para proporcionar espacio adecuado a cada uno de los siguientes requerimientos: La unión del tubo dentro de la zanja si esto es necesario. El serpentear del tubo de diámetro pequeño con las uniones fijas, de lado a lado, a lo largo del fondo de la zanja, cuando los efectos de la contracción no se puedan absorber de otra forma. Vibraciones causadas por equipos de construcción cercanos o tráfico de vehículos. El llenado y compactación de los rellenos laterales. El chequeo de las juntas de sello elastomérico. El ancho mínimo de la zanja deberá ser 1,25 veces el diámetro exterior de la tubería más 30 cm. o el diámetro exterior de la tubería más 40 cm. El fondo de la zanja debe ser preparado para la colocación directa del tubo, y ha de ser continuo, relativamente suave, libre de piedras y capaz de proveer apoyo uniforme. Para tubería empalmada o terminada en forma de campana deben proveerse espigos en todas y cada una de las uniones para permitir su ensamble y para que el tubo sea soportado en forma apropiada. Es normal realizar una sobre excavación para que la campana no altere el alineamiento del tubo. La profundidad de la zanja deberá ser establecida por el diseñador, dependiendo de las condiciones particulares del terreno y del uso del mismo. Deben conservarse las separaciones mínimas permitidas con otros servicios públicos de acuerdo a la regulación vigente. Tabla No. 7 Distancias mínimas de instalación permitidas entre el sistema de acueducto y otras redes (RAS 2000). Nivel de complejidad del sistema Alcantarillado aguas negras X Y X Y X Y X Y Alto 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m Medio 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m 1 m 0,3 m Medio alto 1,5 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m Alto 1,5 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m 1,2 m 0,5 m X= Distancia horizontal Y= Distancia vertical Alcantarillado aguas lluvias Teléfono y energía Gas

20 En caso de utilizar equipo de compactación de alta vibración o peso debe colocarse un relleno de por lo menos 1.2 m Cimentación La tubería se debe instalar sobre un encamado de material seleccionado como arena o recebo clasificado, con un espesor de aproximadamente 10 cm. Debe evitarse el contacto de la tubería con piedras angulares o elementos que puedan alterar sus características físicas y mecánicas. La profundidad de instalación hasta la cota clave del tubo (parte superior) no debe ser menor que 1,0 m. Para casos críticos donde sea necesario ubicar la tubería entre 0.60 m. y 1.0 m. se deberá hacer un análisis de cargas para determinar si se requiere algún tipo de protección especial. (RAS 2000). La profundidad máxima de tuberías para redes de distribución en términos generales no debe exceder 1,5 m. (RAS 2000). La profundidad máxima debe ser de 0.9 m. sobre la cota clave del tubo para evitar cargas excesivas que afecten la rigidez del tubo. Todas las tuberías de la red de distribución deben colocarse preferiblemente por las zonas verdes de las vías o andenes. Las tuberías para acueductos no se deben instalar completamente horizontales, debe darse una pendiente mínima con el fin de permitir la acumulación del aire en los puntos altos y su eliminación por las válvulas colocadas con este fin y de facilitar el arrastre de los sedimentos hacia los puntos bajos y acelerar el desagüe de las tuberías. Las características del lecho de soporte de la tubería son de vital importancia con el fin de conservar en todo momento las pendientes definidas en el diseño del sistema de alcantarillado, así como lograr la estabilidad en el tiempo de la cimentación garantizando el correcto funcionamiento del sistema durante su vida útil. Tabla No. 8 Tipos de terrenos de cimentación Tipo de relleno de Cimentación Terreno estable Arena suelta 0,05 m Terreno inestable Material de Cimentación Materia granular de cantera Espesor de material de Cimentación 0,15 m Terreno rocoso Arena 0,10 m Material de relleno Material seleccionado de excavación Material granular de cantera Relleno seleccionado Material seleccionado de excavación Material seleccionado de la excavación Espesor de material de relleno Toda la zanja 90% 0,12 m 0,30 m Resto de la zanja Proctor Modificado 95% Toda la zanja 90% Los siguientes soportes se recomiendan para la tubería de alcantarillado sanitario, quedando a criterio del ingeniero constructor el uso de ellos a partir de las condiciones del terreno.

21 Clase - B Este se puede obtener bajo dos métodos constructivos: Fondo Formado: Imagen No. 9 Esquema de fondo formado para soporte ordinario Diámetro tubería Relleno 15 a 40 cm Relleno compactado con pisón de mano 0,5 Ø Se construye un encamado de tierra de forma circular con una tolerancia no menor al 50% del diámetro exterior en donde la tubería descansa. El relleno lateral y superior se compacta manualmente hasta una altura superior a 1,15 m. medidos desde la cota clave de la tubería. Fondo de Material Seleccionado: Imagen No. 10 Esquema de fondo de material seleccionado para soporte ordinario Diámetro tubería Ø 1,15 m Relleno compactado 1/6 a 1/10 Ø 0,10 m

22 Se forma sobre el fondo de la zanja con una capa de 0,10 m. de altura de material seleccionado sobre la cual descansa la tubería. Lateralmente se cubre ésta entre 1/16 y 1/10 del diámetro exterior con el mismo material seleccionado. Este relleno se compacta manualmente hasta una altura de 0,15 m. medidos desde la cota clave de la tubería. Clase A - Soporte de Primera Clase Esto se puede obtener bajo dos métodos constructivos: Fondo Formado con Relleno Compactado Imagen No. 11 Esquema de fondo formado con relleno compactado para soporte de primera clase Ø 30 cm Relleno compactado 0,6 Ø Material granulado fino El fondo de la zanja se forma de manera cilíndrica con un radio igual al de la tubería más 0,05 m. como mínimo que permiten construir una capa en gravilla fina de la misma forma cilíndrica, sobre la cual debe sentarse por lo menos una longitud de perímetro del tubo mínimo igual a 1/6 parte del diámetro exterior del mismo. El relleno lateral y superior se compacta manualmente hasta una altura de 0,30 m. medidos desde la cota clave de la tubería. Fondo Material Seleccionado La tubería debe instalarse sobre una capa de material seleccionado y compactado de por lo menos 1/4 del diámetro exterior del tubo y posteriormente se debe rellenar con material de la misma clasificación hasta una altura igual a 1/2 del diámetro exterior de la tubería. Por encima de este nivel se debe rellenar y compactar hasta una altura de 0,30 m. medidos de la cota clave de la tubería. Para todos los rellenos especificados, se deben verificar todos los grados de compactación dependiendo del tipo de material y de acuerdo con la clasificación del suelo.

23 Imagen No. 12 Esquema de fondo formado con relleno compactado para soporte de primera clase Ø 30 cm Relleno compactado 1/4 Ø Material seleccionado Se recomienda que en el sitio donde quede ubicada la campana del tubo se excave un adicional equivalente a la altura de la campana, para garantizar que la tubería este apoyada uniformemente a lo largo de toda su longitud Relleno Imagen No. 13 Esquema de relleno de zanja Anco de la zanja Relleno final Relleno inicial Recubrimiento 15 a 30 cm Zona del tubo Relleno lateral y cama Extensión y compactación del material de relleno. El material de relleno se debe colocar en capas uniformes, con el espesor especificado para obtener el grado de compactación exigido por el material.

24 Los materiales de cada capa deben ser de características uniformes. No se permite colocar capas adicionales hasta que la anterior cumpla las condiciones exigidas. Inicialmente debe compactarse el relleno por debajo y alrededor de la tubería. Según el tipo de obra, la compactación se hace longitudinalmente comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro. Si se trabaja en zonas inclinadas se hace desde el borde inferior al superior. Ver tabla 9. Es necesario aumentar el relleno sobre la clave del tubo cuando las cargas vivas están a poca profundidad o cerca del relleno mínimo Anclajes El agua bajo presión ejerce empujes en los sistemas hidráulicos de conducción, por ello, es necesario efectuar algunos puntos de anclajes a la red en los cambios de dirección y de pendiente, para contrarrestar movimientos debido a esfuerzos longitudinales Anclajes en pendientes fuertes En las pendientes fuertes se puede presentar deslizamientos del terreno, pudiendo arrastrar consigo la tubería. En la mayoría de los casos, basta compactar muy bien las capas de 10 cm, hasta la cota rasante del terreno. Si por alguna razón se conoce la posibilidad de deslizamientos se deben construir bloques de anclaje, de manera que queden apoyados en el terreno firme que no ha sido excavado. Estos bloques de anclaje deben hacerse cada 12 m. promedio Anclaje de accesorios Cuando la red de acueducto se encuentra sometida a presión interna y tiene un extremo cerrado, se presenta empuje que es igual al producto de la presión del agua por el área de la sección transversal de la tubería. Los fluidos a presión ejercen fuerzas de empuje en las redes de distribución, razón por la cual los sistemas deben ser empotrados o bloquearse, con el fin de contrarrestar éstas fuerzas e impedir movimientos de la tubería que pueden llegar a producir rotura, debilitamientos de la misma o producir desacoples en los puntos de unión ya sea entre tuberías o accesorios. El tamaño y tipo de empotramiento (anclaje o muerto), dependen de la presión del sistema, el diámetro de la tubería, el tipo de accesorio, la resistencia al terreno o medio circundante del sistema y la dirección de la tubería (horizontal o vertical).

25 Tabla No. 9 Características de materiales de relleno Arena de peña Arena lavada Materiales provenientes de la excavación Mezcla de gravilla y arena lavada de rio Recebo Piedra partida como material de soporte Piedra partida como material de cama Limpia no plástica Contenido de finos < 20% Limpia no plástica Contenido de finos < 5% Contenido de materia orgánica 8% Proctor modificado > 83%, por capa La arena debe ser limpia y contenido finos < 5% de su peso Tamaño máximo de gravilla = 3/4" No debe contener limo orgánico, material vegetal, basuras, desperdicios ni escombros Tamaño máximo = 3" Contenido de finos < 30% Indice de plasticidad < 12% Se usan cuando: Capacidad de soporte < 0,3% kg/cm², niveles freáticos en suelos blandos y/o dificultades constructivas 0,1% < Tamaño 0,3 m Desgaste < 65% El material debe estar bien gradado 1/4" < tamaño < 3/4" Desgaste < 60% Imagen No. 14 Tipos de anclajes en redes de acueducto Tee en la línea de conducción Codo en cambio de dirección Anclaje de válvula Cambio vertical de dirección superficial

26 Cambio vertical de dirección superficial Construcción de los anclajes muertos Los bloques de anclaje o muertos deben ser construidos en concreto, ubicándolos entre el accesorio y la parte firme de la pared de la zanja. Para bloques de anclaje de tuberías con diámetros menores a 8" no es necesario utilizar formaletas especiales, basta con colocar la mezcla de manera adecuada, colocando la base más ancha contra la pared de la zanja y que el bloque formado no llegue a cubrir las campanas o las uniones de los accesorios Calculo del bloque de anclaje o muerto Siempre que sea posible, debe transmitirse el empuje al terreno ya sea horizontalmente a la pared de la zanja o verticalmente al fondo de la misma, por medio de un bloque de concreto de un área de contacto sobre la cual se pueda hacer una correcta distribución de cargas. Los codos, tees, yees, tapones, válvulas y demás accesorios se deben anclar y atrancar en estructuras de concreto. Las reacciones resultantes se calculan para contrarrestar los efectos de las presiones estática y dinámica. El esfuerzo de presión estática se determina por la expresión: Donde: R 1 : Esfuerzo estático (Kg) Peso específico del agua (1000 Kg/m³) H: Altura de la columna de agua (m) A: Ärea de la sección transversal del tubo (m²) : Ängulo de Deflexión El esfuerzo de presión dinámica se determina por la expresión:

27 Donde: R 2 : Esfuerzo estático (Kg) Peso específico del agua (1000 Kg/m³) A: Area de la sección transversal del tubo (m²) V: Velocidad del fluido (m/s) g: Aceleración de la gravedad (9,81 m/s²) : Angulo de deflexión Entonces el esfuerzo total será: La Ecuación para el cálculo del bloque de anclaje es: Donde: A: Area de la superficie resistente (cm²) R T : Esfuerzo total de presión (kg) adm Resistencia de Terreno Tabla No. 10 Esfuerzo admisible vertical típico Esfuerzo admisible vertical mínimo máximo Terreno adm (kg/cm²) Arena suelta o arcilla blanda < 1 Arena fina compactada 2 Arena gruesa medianamente compactada 2 Arcilla dura 4 Roca Alterada 3-10 Roca Inalterada 20

28 Tabla No. 11 Empuje Desarrolado por una presión de 100 PSI Diámetro Nominal Codo 90 Codo 90 Válvulas, TEES, Tapones Ciegos Pulgadas () Lb fuerza (N) Lb fuerza (N) Lb fuerza (N) (8.007) (4.893) (5.783) (17.793) (10.231) (12.900) (32.027) (18.238) (22.686) (48.820) (28.024) (35.141) (71.172) (40.479) (50.265) Procedimiento de ensamble de tubería Extienda la tubería a lo largo de la orilla de la zanja colocándola con el espigo sobre bloques de madera para facilitar la lubricación. Estos bloques se deben retirar para realizar el relleno de la zanja. Limpie tanto la superficie lisa del tubo (espigo) como la ranura de la campana donde se aloja el sello. Coloque el sello elastomérico, doblándolo en forma de corazón sobre la ranura de la campana, teniendo en cuenta que el labio debe quedar hacia el fondo del tubo. Aplique siempre lubricante GERFOR sobre el extremo del tubo (espigo) y en la parte interior de la campana. Este lubricante es un producto elaborado a base de aceites vegetales el cual permite el fácil desplazamiento de las partes. Cuando se realicen cortes, el extremo liso debe biselarse con una lima en un ángulo de 15 y máximo hasta la mitad de la pared. Esto con el fin de eliminar las rebabas o elementos sobrantes y permitir un adecuado ensamble. Introduzca el espigo en la campana hasta el fondo menos 1 cm aproximadamente. Esta distancia permite a la tubería realizar desplazamientos por expansión y contracción del material generados por cambios de temperatura. Rellene la zanja dejando expuestas las uniones para verificar las condiciones de hermeticidad en el sistema Pruebas hidrostáticas Las tuberías de PVC deben ser probadas hidrostáticamente (agua). No se recomienda realizar pruebas con aire o gas, ya que esta práctica de manera indebida puede causar accidentes. La máxima presión de pruebas debe ser 1,5 veces la presión de servicio, pero nunca debe superar la presión nominal de la tubería. El sistema se prueba a medida que se terminan tramos completamente instalados. Estos deben estar cubiertos y atracados lo suficiente para que no se desacople la tubería, los anclajes deben estar curados y los tapones deben tener una óptima fijación. La tubería se llena lentamente desde el punto más bajo.

29 El aire se expulsa de la línea durante el llenado antes de iniciar la prueba de presión. Se sugiere colocar válvulas de expulsión de aire en los puntos altos de la línea a probar Procedimiento para realizar pruebas hidrostáticas Estas pruebas se deben realizar inicialmente en tramos menores a 500 m., dicha longitud puede aumentar a medida que se obtienen pruebas satisfactorias. Cuando el sistema presenta anclajes se debe permitir el curado del concreto (7 días) antes de realizar la prueba, excepto en el caso de concreto con acelerantes. El procedimiento se debe realizar en 2 pasos (Ensayo preliminar y ensayo principal de presión) Ensayo preliminar Se realiza con el objetivo de estabilizar el tramo a probar y permitir el aumento de volumen de la tubería. Inicialmente se deben revisar las condiciones en las cuales se encuentran las válvulas, anclajes y registros de corte. Adicionalmente se debe cargar la tubería por un periodo de 24 h, con el fin de expulsar totalmente el aire atrapado en el tramo Ensayo principal de presión Se realiza mediante el ensayo de perdida de agua ya sea mediante el método del volumen sacado o el de volumen bombeado. Por el primer método, se ingresa agua por bombeo hasta alcanzar la presión de ensayo del sistema (PES) y se mantiene durante 21 h. por bombeo, posteriormente se apaga la bomba por un lapso de 1 h. al final del cual se realiza la medición de la presión disminuida y la cantidad de agua necesaria para obtener nuevamente la PES. Mediante el segundo método, se debe aumentar la presión hasta de forma estable hasta alcanzar la PES con una exactitud de +/-5 psi, mediante la inyección de agua por bombeo durante 1 h. Durante este periodo se debe medir la cantidad bombeada de agua necesaria para mantener la PES. En ninguno de los 2 casos la cantidad de agua debe exceder: L = N * D * P^(1/2) / Donde: L = Perdida de agua admisible en Its/h N = Número de uniones en el tramo D = Diámetro interno de la tubería en P = PES promedio en kilopascales PES = PW*1,5 PW = Presión de trabajo Nota: La PES no debe ser menor al 80% de la presión dada por el fabricante de la tubería ni mayor al 110 de la misma.

30 Desinfección de la tubería Redes nuevas La desinfección de la tubería se debe realizar después de las pruebas hidráulicas. Se permite la circulación de agua con el fin de retirar materiales remanentes existentes en el sistema. Se debe calcular el volumen existente del tramo a desinfectar. Se calcula la cantidad de desinfectante para tener un aproximado de 50 gr/m³. Se realiza una pequeña purga a la tubería mediante el ingreso y salida de agua inicialmente sin desinfectante y posteriormente con éste incluido. Se cierra la válvula y se permite un reposo de 24 h. Durante el periodo de desinfección no se debe tener una concentración de desinfectante menor a 25 gr/m³. Posterior a las 24 h. se toman muestras y se envían a laboratorio. Si no pasan las tablas exigidas por la empresa prestadora del servicio se debe repetir el procedimiento Redes reparadas En el caso que ingrese agua o cualquier otro material a la red durante la reparación, se debe realizar una desinfección del tramo con una concentración de 500 gr/m³ durante un tiempo de 30 minutos, con el fin de permitir el rápido funcionamiento del sistema Procedimiento de instalación de acometida domiciliaria Para efectuar instalaciones domiciliarias se debe efectuar una excavación amplia alrededor de la tubería principal, luego se limpia la tubería para colocar el collar de derivación y se quita la tuerca y el buje del collar. Coloque el collar en el tubo y gírelo aproximadamente a 45 hacia donde queda la caja del medidor. Ajuste el buje con las guías que trae, luego enrosque la tuerca para ajustar el buje, se debe realizar esta labor con la mano y luego apretar con una llave de cinta. Instale el registro de incorporación con cinta teflón en el collar, sobre este enrosque la herramienta para perforar el tubo. La herramienta debe tener broca para metal. Luego de perforado el tubo devuelva la broca y cierre el registro. Luego instale el adaptador macho con cinta teflón ajustándolo suavemente con llave de tubo. A continuación afloje la tuerca del adaptador para permitir que la tubería de polietileno de acometida entre. Introdúzcala hasta el fondo del adaptador y ajuste la tuerca con la mano sin usar llaves. Extienda la tubería de acometida hasta la caja del medidor, córtela dejándola un poco larga para que las conexiones no queden tirantes previendo asentamiento del terreno. Arme el medidor dentro de la caja, este debe tener registro de corte o antifraude con adaptador macho.

31 Imagen No. 15 Esquema de conexión de acometida domiciliaria 5. Recomendaciones (lubricante) La eficiencia en las obras de construcción e infraestructura, esta dada por la seguridad en la hermeticidad de los ensambles y acoples del sistema. El lubricante GERFOR, es una garantía de hermeticidad en los sistemas presión con campana y alcantarillado corrugado Recomendaciones básicas Aplique siempre lubricante GERFOR sobre el extremo del tubo (espigo) y en la parte interior de la campana. El objetivo del lubricante es facilitar la penetración del espigo en la campana a través del sello elastomérico hasta el tope de la campana. Una vez se ha secado el lubricante se hace más difícil desacoplar los tramos de tubería y/o accesorios acoplados. Tabla No. 12 Rendimiento del Lubricante Diametro Nominal Rendimiento (Uniones/500g) 2" /2" 180 3" 160 4" 100 6" 45 8" 30 10" 20 RENDIMIENTO LUBRICANTE Presentación: 500 g Elaborado a base de aceite de coco Es atóxico y soluble en agua

32 5.2. Lubricante El lubricante fabricado por P.V.C. GERFOR S.A. es un producto elaborado a base de aceites vegetales el cual permite el fácil desplazamiento del tubo con el sello elastomérico dentro de la campana y al poco tiempo y a el paso del agua se va evitando que exista modificaciones en la potabilidad del servicio Instrucciones de aplicación Tenga en cuenta que para un ensamble sencillo, el espigo de la tubería debe presentar un biselado a 15, de otra forma se puede presentar la deformación del sello en el momento del ingreso de la tubería y de igual forma la hermeticidad del sistema. 1. Limpie el espigo de la tubería a unir y el interior de la campana y el sello elastomérico, con el fin de evitar partículas que puedan aplicar el sistema. 2. Aplique lubricante Gerfor en forma abundante al espigo y en menor cantidad en la campana, con el fin de realizar un ensamble rápido y sin inconvenientes. 3. Ingrese la tubería hasta 1 cm antes del tope de la campana. En el caso de presentarse un ensamble deficiente del sistema, se debe retirar el espigo, revisar el sello elastomérico e iniciar nuevamente el proceso de aplicación del lubricante y posteriormente la instalación del sistema. 6. Comportamiento hidráulico Para evaluar el comportamiento hidráulico de las tuberías de presión. P.V.C. GERFOR S.A. Utilizo métodos de ensayo normalizados que están claramente descritos en las normas técnicas Colombianas NTC 3578 Tuberías termoplásticas para la conducción de fluidos. Resistencia a la presión interna. Métodos de ensayo y NTC 3579 Plásticos. Determinación a la presión hidráulica de rotura a corto plazo en tubos y accesorios de plástico. 7. Mantenimiento preventivo y correctivo El mantenimiento preventivo que se debe realizar a las tuberías presión unión mecánica fabricadas por P.V.C.GERFOR S.A., dependen directamente de las características planteadas por las empresas de acueducto y alcantarillado operadoras en la ubicación del sistema.

33 Se recomienda utilizar los equipos convencionales empleados para realizar mantenimientos periódicos. Para el mantenimiento curativo (unión mecánica) y de acuerdo a las condiciones exigidas por cada una de las empresas prestadoras del servicio, se pueden originar las siguientes operaciones: Tuberías Rajadas Son aquellos sistemas que presentan fisuras a largo de los tramos. <para realizar reparaciones sobre estos elementos se debe: Realizar corte transversal a la tubería. Cambiar como mínimo 1 m. de tubería. Revisar que los extremos se encuentren libres de agrietamientos o rayas. Realizar el corte de la tubería a instalar fuera de la zanja. Utilizar uniones reparación y/o uniones pasantes, 2 por cada reparación. Tuberías perforadas Las tuberías de PVC que se encuentren perforadas pueden repararse por alguno de los siguientes métodos: Utilizando collares de derivación. Utilizando una silla en hierro fundido o en hierro fundido o en hierro dúctil y un tapón macho. Si existe falla alrededor del orificio, reemplazar mínimo 1 m. de tubería. Tuberías desalojadas En caso de tubería de PVC desalojada se debe cortar el tramo del tubo de acuerdo a la longitud y ángulo del desplazamiento.

34 8. Rotulado Las características de rotulado de las tuberías P.V.C. GERFOR S.A. cumplen con los lineamientos de la Norma Técnica Colombiana NTC 382. Tabla No.13 Rotulado de tubería presión extremo liso fabricada por P.V.C. GERFOR S.A. Rotulado Debe estar espaciado a un intervalos no mayor 1,5 cm -Nombre del fabricante o marca de fábrica -La leyenda "Ind. Col". -La sigla "PVC". -Color "Blanco". -Uso "Presión Agua Potable". -"RDE". -Tamaño nominal. -Presión de trabajo. -La leyenda "Calidad Certificada" EL SIGUIENTE ES EL ROTULO DEL PRODUCTO: PVC GERFOR IND. COL. P.V.C. BLANCO PRESIÓN AGUA POTABLE RDE ,7 Mpa 1/2" psi - CALIDAD CERTIFICADA - ICONTEC NTC - 382/ LOTE Referencia a la norma utilizada. -Lote de producción. Planta Máquina Línea Fecha (año, mes, día) Turno