Pavco Biaxial

1Tubosistemas para Acueducto

BIAXIAL de PAVCO

Tubosistemas BIAXIAL de PAVCO .......................................................

Resistencia ................................................................................................... Fortaleza ....................................................................................................... Resistencia qumica a la corrosin ................................................................ Resistencia a los efectos ambientales...................................................... ..... Parededs internas lisas ............................................................................... Peso liviano .................................................................................................... Flexibilidad..................................................................................................... Baja conductividad trmica...........................................................................

Normas...........................................................................................................

Tuberas BIAXIAL de pavco .......................................................................... Accesorios BIAXIAL de pavco......................................................................

Diseo ............................................................................................................Diseo hidrulico ............................................................................................ Clculo del Golpe de Ariete ...........................................................................Diseo de anclajes......................................................................................... Diseo de Curvatura Longitudinal ...................................................................

........................................................................................................................

Recepcin, Transporte y Almacenamiento ......................................................Manipulacin................................................................................................... Instalacin.......................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

Prueba Hidrosttica ........................................................................................ Prueba de Hermaticidad ................................................................................ Limpieza y Desinfeccin .................................................................................

3

4678991010

10

1112

1516212223

26

272828

31

31

313233

Indice

CARACTERSTICAS

PROPIEDADES

DISEO

CLCULO DE LA CIMENTACIN

GUA DE INSTALACIN

ACOMETIDAS DOMICILIARIAS

MANTENIMIENTO

PUESTA EN SERVICIO

PORTAFOLIO

3Tubosistemas BIAXIAL de PAVCOpara Acueducto

Tecnologa

El Policloruro de Vinilo, PVC es el plstico por excelencia, bsicamente inerte y virtualmente indestructible.

El desarrollo de la tecnologa industrial ha permitido la manufactura en masa de este polmero para mltiples aplicaciones.

En la fabricacin de Tuberas para acueducto, tradicionalmente se ha trabajado con el PVC Rgido, PVC-U, en su estado polimrico normal, rgido sin plastificar brindando caractersticas muy exitosas en el uso especfico.

Detrs de este xito y crecimiento, hay un continuo desarrollo como el avance tecnolgico de los procesos de fabricacin, mejoramiento de los sistemas de unin, mejoramiento de calidad y ensayos, as como desarrollos en el conocimiento fundamental de la estructura de la molcula de PVC.

Ese conocimiento de la estructura misma de la molcula en la formacin del producto, permite desarrollar sistemas y procesos de fabricacin de alta tecnologa para orientar las molculas de PVC-U dentro del proceso mismo de fabricacin de los tubos y as obtener tubos de caractersticas superiores, el Super PVC, BIAXIAL de PAVCO, la mejor tecnologa disponible hoy para uso en acueductos.

La tecnologa BIAXIAL de PAVCO es la tecnologa por medio de la cual se estiran en lnea las molculas del polmero, obtenindose su orientacin, en el sentido circunferencial y longitudinal, generando planos de orientacin molecular, una real estructura laminada en capas, incrementando significativamente la resistencia

mecnica y fortaleza del material.

Este material garantiza la conservacin de la calidad del agua para consumo humano ya que ha sido verificado de acuerdo a la ANSI/NSF 61:02 sin exceder los valores mximos de aluminio, antimonio, cobre, arsnico, bario, cadmio, cromo, plomo, mercurio, nquel, selenio y plata que establece el decreto 1575 de 2007 y la resolucin 2115 de 2007. Adems la resina de PVC con que se fabrica ha sido certificada de tal forma que el cloruro de vinilo monmero residual es menor a 3,2mg/kg.

4CaractersticasGracias a la reorganizacin de las molculas, BIAXIAL de PAVCO mejora las caractersticas del PVC-U, aumentando su resistencia y fortaleza.

ResistenciaLa mxima tensin a la falla. Es la habilidad de las tuberas de resistir la rotura debido a la presin interna.

Al ser orientadas las molculas en las Tuberas BIAXIAL de PAVCO, stas pueden soportar ms carga. La fuerza requerida para tensionar la estructura molecular orientada es mucho mayor, la carga es soportada por las fuerzas atmicas dentro de las cadenas moleculares. La fuerza requerida para estirar las molculas ya estiradas, es mucho mayor.

3 Resistencia a la Tensin

El grfico a continuacin muestra el incremento en resistencia a la tensin en el sentido diametral de BIAXIAL de PAVCO respecto al PVC-U

Para BIAXIAL de PAVCO la resistencia ltima a la tensin es de 11.600 psi., para PVC-U es de 7.600 psi. El incremento es del 50% aproximadamente, debido a la biorientacin de las molculas.

3 Resistencia Hidrosttica

El esfuerzo mximo de servicio en los materiales plsticos, depende del tiempo. Es por esto necesario definir el esfuerzo mximo de servicio en un tiempo de vida til. Se ha escogido para los plsticos, 50 aos. Este tiempo puede ser mayor, dependiendo del factor de seguridad.

5Para conocer el comportamiento del material en los 50 aos se toman muestras de Tubera y se hacen ensayos de rotura desde 60 segundos hasta 10.000 horas a 23C. Estos datos se grafican usando escala logartmica y los 50 aos son obtenidos por anlisis de regresin de acuerdo con la ASTM D 2837.

BIAXIAL de PAVCO est diseada de acuerdo con la ASTM F 1483, con :LTHS: Resistencia Hidrosttica a Largo Plazo, tensin estimada en la pared de la Tubera en la direccin diametral que aplicada en forma continua causar falla a las 100.000 horas

HDB: Base Hidrosttica de Diseo, categorizacin de LTHS

SF: Factor de Seguridad, (diseo)

HDS o S: Presin Hidrosttica de Diseo, la tensin estimada en la pared de la Tubera en la direccin diametral generada por la presin hidrosttica que puede ser aplicada en forma continua con un alto grado de certeza de que la Tubera no va a fallar. HDS=HDB/SF

PR: Rata de Presin. La presin estimada mxima que el medio puede causar en la Tubera con un alto grado de certeza de que la Tubera no va a fallar. La relacin con HDS, Ecuacin ISO: PR=2HDS/RDE-1, con RDE=DE/t dnde t es espesor mnimo de pared y DE, el dimetro exterior.

Descripcin

LTHSHDBSFHDSPR

PVC U BIAXIAL DE PAVCO

3.830 a 4.800 psi4.000 psi

22.000 psi

200 psi, RDE 21160 psi, RDE 26

6.810 a 7.920 psi7.100 psi

23.550 psi

200 psi, RDE 37160 psi, RDE 46

La vida til es de 50 aos**Esta informacin no es una Garanta de Producto dado que PAVCO no ejerce control sobre todos los aspectos que se presentan en la instalacin y que afectan directamente el desempao y la vida til del producto.

6Mayor resistencia

Mayor fortaleza

Menor espesor de pared

Proceso en lnea

Campana con hidrosello instalado en fbrica

FortalezaLos planos moleculares biorientados que se generan en el proceso de biorientacin aumenta considerablemente su fortaleza. Estos planos responden a las fallas en forma independiente, sin transmitir la falla a los planos siguientes. Esta fortaleza se ve reflejada en la resistencia a la fractura frgil. Es la resistencia al dao externo por impacto y a la propagacin lenta de fracturas. Es respuesta dctil en el evento de fallas.

3 Resistencia a la Fractura FrgilLa estructura laminada, por capas, producto de la biorientacin ofrece excelente resistencia a la fractura frgil.

En la secuencia de fotos puede verse, como la Tubera BIAXIAL de PAVCO va inflndose por efecto de la sobre presin interna, hasta obtenerse una rotura dctil. La Tubera es capaz de absorber sobre presiones causadas por lo efectos del golpe de ariete.

3 Resistencia al Impacto Las Tuberas tradicionales en PVC-U pueden volverse propensas a la rotura debido a golpes durante la manipulacin y almacenamiento o por elementos duros como rocas, prximos a la lnea enterrada, esto es por impactos inadvertidos.

El requerimiento, de acuerdo con la ASTM F 1483 y el mtodo de la ASTM D 2444 es que soporte una baliza de 9kg (20lb) lanzada desde una altura de 1,5m (5 pie) para 4, 2,3m (7.5pie) para 6 y 3,0 m (10pie), para 8, 10y 12. Es decir 100, 150 y 200 lb-pie, respectivamente. Para Tuberas de 4 se exige una resistencia al impacto de un 11% mayor al del PVC-U mientras que para Tuberas de 6 y mayores se exige un 25% ms de resistencia al impacto comparado con el PVC-U

Si causamos una fisura a ambas Tuberas, PVC-U y a BIAXIAL de PAVCO, de una profundidad del 25%de su espesor y hacemos prueba de impacto con 80lb-pie a cada una de ellas, vemos que el PVC-U se fractura en mltiples pedazos, en cambio en BIAXIAL de PAVCO solo se rompe la parte fisurada, no transmite la fractura ms all del plano molecular biorientado fisurado previamente.

RESISTENCIA AL IMPACTO BIAXIAL de PAVCO PVC - U

RESISTENCIA A LA FRACTURA FRAGIL, SECUENCIA

73 Propagacin de Fracturas

La estructura laminada de BIAXIAL de PAVCO evita la transmisin de fracturas a travs de la pared de la Tubera. PAVCO ha realizado el ensayo de comprobacin, simulando esta condicin con fisuras a ambas Tuberas y sometindolas a tensin, de tal forma que se abre el anillo 5 pulgadas y se puede comparar el comportamiento de la fisura.

BIAXIAL de PAVCO alcanza una fuerza mxima de tensin de 6.17 lb-f para una abertura de 4.974 y para PVC-U de 7.83 lb-f para una abertura de nicamente1.60. Para BIAXIAL de PAVCO la fuerza es siempre creciente.

El diseo de producto y el desempeo en un sistema de Tuberas para transporte de fludos, como el caso de los sistemas de acueducto, depende del balance de estos dos criterios, Resistencia y Fortaleza. BIAXIAL de PAVCO mejora considerablemente estas dos caractersticas, ofreciendo ventajas y beneficios a los sistemas, como son:

Resistencia Qumica a la Corrosin

BIAXIAL de PAVCO PVC - U

Adems, BIAXIAL de PAVCO ofrece los beneficios propios de las Tuberas para Acueducto PAVCO tradicionales.

Mayor resistencia

Mayor fortaleza

Menor espesor de pared

Proceso en lnea

Campana con hidrosello instalado en fbrica

Incrementa resistencia a la presin hidrosttica y a la tensin, permite reducir los espesores de pared.Mayor durabilidad. Tuberas ms livianas para la misma presin de servicio.

Aumenta la resistencia al impacto a bajas temperaturas, mayor resistencia a la fractura frgil, mayor resistencia a la propagacin lenta de fracturas.Los golpes causados durante la manipulacin no conducen a daos en el corto o mediano plazo. Respuesta dctil. Es tolerante al maltrato.

Mayor flexibilidad, menor peso, ms fcil manipulacin, beneficios para la salud y seguridad humana, se incrementa la capacidad de transporte de agua. Ahorros en instalacin y energa consumida para la operacin de los sistemas.

Garanta de consistencia y calidad del producto. Confiabilidad. Mayor productividad. Entregas oportunas.

Elimina riesgo de desplazamiento del sello durante el ensamble confiabilidad.

Caracterstica Beneficio

8Las Tuberas de PVC son inmunes a casi todos los tipos de corrosin, qumicas y electroqumicas, que pueden encontrarse en un sistema de Tuberas enterradas. Efectos galvnicos y electroqumicos no existen en sistemas con Tuberas de PVC, ya que el PVC no es conductor de la electricidad. Las Tuberas de PVC no sufren daos por aguas o suelos agresivos, en consecuencia no requieren protecciones catdicas, recubrimientos especiales o pinturas. Esto significa ahorro en costos iniciales de los sistemas y garanta de larga vida de stos, durabilidad.

Resistencia a los Efectos AmbientalesTEMPERATURALa temperatura de operacin tiene significacin importante en el comportamiento de las Tuberas de PVC, teniendo en cuenta que este es un material termoplstico. Las Tuberas estn diseadas para operar a 23C, como temperatura promedio.

Si la temperatura decrece, su rigidez y resistencia a la tensin incrementa, por lo que su capacidad de presin y habilidad de soportar cargas aumenta.

Pero si la temperatura aumenta, disminuye su rigidez y resistencia a la tensin, lo que significa que debe tenerse mayor cuidado en la instalacin y que su capacidad de resistencia a la presin interna disminuye y debe tenerse en cuenta anticipadamente en el diseo. Ver cuadro a continuacin.

ATAQUE BIOLOGICO

FACTORES PARA CORRECCION DE PRESION DE TRABAJOPOR AUMENTO DE TEMPERATURA

Temperatura C (F) Factor para Multiplicar Presin de Trabajo a 23C

27 (80) 0,88 32 (90) 0,75 38 (100) 0,62 43 (110) 0,50 49 (120) 0,40 54 (130) 0,30 60 (140) 0,22 Tomado de Handbook of PVC Pipe UniBell

Es la degradacin o deterioro causada por la accin de micro y macroorganismos. El PVC no es atacado, ya que no sirve como nutriente a estos organismos. Esto significa que no se requiere especiales consideraciones de instalacin para prevenir ataque biolgico en sistemas de Tuberas de PVC.

9Ofrecen baja resistencia al flujo, lo que permite mayores capacidades hidrulicas. Dificultan la formacin de biopelculas y facilitan su desprendimiento en las operaciones de limpieza.

Las Tuberas de PVC son ms livianas, fciles de transportar y manipular, as como de instalar. No requieren equipos pesados. Esto permite ahorro en costos y seguridad en los sistemas.

468101214

7.5016.2027.4842.7260.1279.08

14.2630.8952.4182.00115.73135.90

9.2420.1033.9052.8674.1696.12

Dimetro Nominal

pulg

BIAXIAL

PR 160psi

UNION PLATINORDE 26

BIAXIAL

PR 200psi

kg/tubo kg/tubo kg/tubo kg/tubo kg/tubo

PESOS COMPARATIVOS APROXIMADOS

UNION PLATINORDE 21

HIERRODCTIL

K7

17.4037.8664.0299.78140.70168.84

109.20163.80222.00289.80324.60393.00

Paredes Internas Lisas

Peso Liviano

CLIMA Largas exposiciones a la radiacin ultravioleta, UV, provenientes de la luzsolar, pueden causar deterioro en la superficie de las Tuberas de PVC. Este trmino es llamado Degradacin Ultravioleta. El deterioro causa disminucin en la resistencia al impacto, pero no afecta la resistencia a la presin. Las Tuberas de PVC no son recomendadas para aplicaciones donde van a estar expuestas en forma permanente a la luz solar, a menos que se provea alguna proteccin fsica como pintura o recubrimientos.

ABRASIONAlta resistencia a la abrasin gracias a la resiliencia del compuesto de PVC. Supera a todos los materiales convencionales.

FORMACION DE TUBERCULOSLos elementos incrustantes solubles, tales como carbonato de calcio, no se precipitan en las paredes lisas de las Tuberas de PVC. Como las Tuberas de PVC no se corroen, no se produce tuberculacin.

10

Capacidad de acomodarse sin aectacin estructural de las tuberas a las condiciones del terreno.

De acuerdo con la norma ASTM 1483, se hacen ensayos de aplastamiento, de tal forma que las tuberas no presenten evidencia de fractura al ser deflectadas al 60% de su dimetro externo.

PropiedadesCelda 12454 BIAXIAL de PAVCO

Baja Conductividad Trmica

Flexibilidad

Propiedades

MaterialPeso especficoResistencia al impacto (Izod)Resistencia a la tensinMdulo de elasticidad en tensinTemp. de deflexin bajo carga

Nmero de Celda

Valores

1

2454

PVC1,41 gr/cm3

0,65 pie-Ibf/pulg7.000 psi400.000 psi158oF

Propiedades Mecnicas

0,39 j/m48.3 MPa2.758 MPa70oC

BIAXIAL de PAVCO es la mejor opcin para acueductos con Tubosistemas dctiles, flexibles, ms resistentes a la propagacin de fisuras y livianos.

Normas La Tubera BIAXIAL de PAVCO es fabricada de acuerdo con la Norma ASTM F

1483, Standar Specification for Oriented Poly (Vinyl Chloride), PVCO, Pressure Pipe

Para las campanas la norma NTC 2295 Uniones con Sellos Elastomricos Flexibles para tubos Plsticos empleados para el Transporte de Fludos a Presin.

Para los hidrosellos la norma NTC 2536 Recomendaciones de instalacin, norma NTC 3742

Propiedades que permiten que se use como aislante trmico

11

Las Tuberas se fabrican campana espigo, con el hidrosello instalado en fbrica, con retenedor en la cuna que garantiza adecuado ensamble en obra, evitando su desplazamiento en el proceso de instalacin.

PortafolioTuberas BIAXIAL de PAVCO

PRODUCTO UNICAMENTE SOBRE PEDIDO*NOTA: EL RDE DE LAS TUBERIAS BIAXIAL NO CORRESPONDE AL RDE DEL PVC-U CONVENCIONAL

NOTA: Todos los hidrosellos de las Tuberas Biaxial estn fabricados bajo la especificacin: 1/3 de SBR (Stireno Butadieno Rubber) + 2/3 de Caucho Natural.

290011029001122900114290010629001082900523

114.30168.28219.08273.05323.85355.60

109.26160.86209.42261.01309.57339.90

1.252.704.587.1210.0213.18

139.8161.7179.7205.4227.5218.4

2.523.714.836.027.147.85

6.020

468101214

Tubo CampanaReferencia Dimetro

Nominal

pulg

Dimetro Ex-terior

mm

Dimetro Interior

mm

PesoAprox

kg/m

Espesor de Pared

mm

Longitud RigidezTubera

psi

Presin Nominal o de Trabajo a 23oC PR160 psi (RDE 46)*

mmm

290010929001112900113290010529001072900524

114.30168.28219.08273.05323.85355.60

108.06159.04207.10258.07306.13336.10

1.543.355.658.8112.3616.02

139.8161.7179.7 205.4 227.5 218.4

3.124.625.997.498.869.75

6.039

468101214

Tubo CampanaReferencia Dimetro

Nominal

pulg

Dimetro Ex-terior

mm

Dimetro Interior

mm

PesoAprox

kg/m

Espesor de Pared

mm

Longitud RigidezTubera

psi

Presin Nominal o de Trabajo a 23oC PR200 psi (RDE 37)*

mmm

12

PRODUCTO NICAMENTE SOBRE PEDIDO

Accesorios BIAXIAL de PAVCOPR 200 psi Presin de trabajo a 23OC: 200 psi - 1.38 MPa

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Referencia Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Lmm

Lmm

Lmm

Amm

X

Lmm

Lmm

Amm

Rmm

Rmm

Rmm

Lmm

A

Rmm

Rmm

Lmm

pulg. pulg.

pulg.

pulg.

pulg. pulg. pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

mm mm

mm

mm

mm mm mm

mm

mm

mm

Codo 90

114168219273323

29026822902684290268629026722902674

457686106713721600

686914137217531981

4681012

Codos Gran Radio 90OEspigo x unin BIAXIAL

Codos gran radio 22.1/2OEspigo x unin BIAXIAL

114168219273323

29026452902648290265029026352902637

457686106713721600

4681012


114168219273323

2902663 2902665290266729026522902654

457686106713721600

4065337119141067

4681012

305381508686762

Collares de derivacin

29012412901243290124529012472901248

60.3060.3069.9069.9087.31

2.3752.3752.7522.7523.437

156.80156.80210.30210.30279.20

6.1736.1738.2798.27910.992

114 X 21 114 X 26 168 X 21 168 X 26 219 X 33

4 X 1/24 X 3/4 6 X 1/26 X 3/48 X 1

UnionesUnion platino x unin BIAXIAL


219 273323

290267029026682902669

106713721600

214256293

81012

* No amparados bajo el sello NTC 2295

Adaptadores BIAXIALEspigo x unin BIAXIAL

114 * 168

29025952902601

381490

46

184216

114168219273323

29029042902907290291229028872902891

406533610762762

4681012

184216254298330

Codos gran radio 11.1/4OEspigo x unin BIAXIAL

29026282902631290263329026182902620

457686

106713721600

279318406521559

4681012

114168219273323

13

3 Accesorios Ensamblados

PRODUCTO UNICAMENTE SOBRE PEDIDO

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Referencia

Lmm

Lmm

Amm

Amm

Amm

Amm

Amm

Amm

Lmm

Lmm

Lmm

Lmm

Lmm

Lmm

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

mm

mm

mm

mm

mm

* Uniones rpidas

* No amparadas bajo el sello NTC 2295

Uniones de reparacionUnion platino x unin BIAXIAL

114168219273323

29029532902956290295929029412902943

546660724864902

4681012

270318352432438

Hidrosellos de caucho BIAXIAL

114168219273323356

200026720002682000269200026520002662000413

133.50191.90245.60303.30359.84

468101214

19.1022.2025.4028.5834.04

114168219273323

29029012902905290290929028852902889

420460490580670

4681012

Reducciones de 4

Tee de 4 x 4

2902819290286429028582902853

878.48877.48877.48877.48

4 X 4 X 44 X 4 X 3

4 X 4 X 2.1/24 X 4 X 2

497.48514.94451.29457.64

Tee de 4 x 3

2902865290286329028682902867

894.94894.94894.94894.94

4 X 3 X 44 X 3 X 3

4 X 3 X 2.1/24 X 3 X 2

497.48514.94451.29457.64

Tee de 4 x 2.1/2

2902859 831.294 X 2.1/2 X 4 497.48

Tee de 4 x 2

29028542902855

837.64837.64

4 X 2 X 44 X 2 X 3

497.48514.94

NOTA: OTROS ACCESORIOS, CONSULTAR MANUAL TCNICO UNIN PLATINO

290275529027542902752

783.81720.16756.51

4 X 34 X 2.1/2

4 X 2

14

3 Accesorios Unin Mecnica Radio Corto Clase 200, inyectados en una sola pieza

Fabricados bajo Normas ASTMD 1784, ASTMD 3139 Standar Specification for Joints for Plastic Pressure Pipes Using Flexible Elastomeric Seals y ASTMF 477

Pesokg/un

Pesokg/un

Pesokg/un

Pesokg/un

Pesokg/un

Pesokg/un

Pesokg/un

Ventajas Livianosyfcilesdeinstalar Resistentesalacorrosin Hidrulicamenteeficientes Paredeslisas

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

Ref.

Ref.

Ref.

Ref.

Ref.

Amm

Amm

Amm

Amm

Amm

Lmm

Lmm

Lmm

Lmm

Lmm

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

pulg.

Tees Campana x campana

2903459290352929035302903460290353129035322903461290353329035342903535

495.30495.30495.30416.56414.02317.50332.74332.74332.74332.74

88 x 68 x 466 x 46 x 344 x 34 x 2.1/24 x 2

378.46365.76353.06292.10299.72292.10236.22223.52215.90218.44

ReduccinCampana x campana

29034712903472290347329035442903545

263.22203.20256.54210.82254.00

8 x 66 x 44 x 34 x 2.1/24 x 2

228.60175.26119.38127.00119.38

Codo 90 Radio cortoCampana x campana

290346329034642903465

378.46312.42241.30

864

114.3091.4463.50

Codo 45 Radio cortoCampana x campana

290346729034682903469

401.32345.44279.40

864

50.8040.6427.94

Bmm

350.52287.02213.36

Tapones

290347429034752903476

162.56137.1688.90

864

226.06172.72127.00

9.658.748.475.574.981.362.542.222.221.95

2.631.220.860.820.68

7.384.081.72

6.023.531.54

1.721.040.18

Caractersticas y ventajas

3 Brida ajustable de PVC SCH 80

Dimetro Nominal

Dimetro Nominal

4681012

4681012

190.50241.30298.45361.95431.80

229.39278.61338.93406.40482.60

29037842903785290378629037872903788

29037842903785290378629037872903788

*El largo fue calculado usando 2 bridas de PVC, puede variar dependiendo de la otra brida o accesorio.

3/431/3229/32

11

66.6881.76109.54144.46185.74

3 1/24

4 1/255

58.7478.58105.57127.79171.45

8881212

133.35192.09246.06298.45348.46

1.141.763.285.348.22

26.9930.9638.1042.8642.86

5/83/43/47/87/8

3.183.184.7615.8814.29

Dim.del crculo de los

tornillos

D

Dim. del orificio de los

tornillos

L

Nm. de los orificios delos tornillos

M

Dimetro de los tornillos

N

Largo mn. de los tornillos*

S

Referencia

Referencia

mm

mm

pulg.

mm

un

mm

pulg.

mm

pulg.

mm

kg.

mm

Peso

R

Idealparahacertransicionesdepvcaotrosmateriales.Uninresistentealatensin.Ajustableparafijarelenfrentamientodelosorificiosde las bridas a empatar.Presindetrabajo150psia23oC Uninsoldable.

15

DiseoEl estudio sobre el comportamiento hidrulico y la determinacin del coeficiente de rugosidad en tuberas de acueducto, forma parte de uno diferentes temas de investigacin que desarrolla el Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados (CIACUA) de la Universidad de los Andes a travs de la Ctedra PAVCO perodo 2001 2002, proyecto de investigacin patrocinado por PAVCO desde hace 13 aos.

El estudio consisti en la modelacin de las prdidas por friccin generadas por diferentes regmenes de flujo a partir de la disposicin de un montaje realizado en el laboratorio de hidrulica de la Universidad de los Andes con la tubera BIAXIAL PAVCO y la valoracin de la informacin observada es valorada por un modelo matemtico. A partir del montaje del modelo fsico a escala real para simular las prdidas de energa

Comportamiento del lmite de los flujos en los datos experimentales

ResultadosLuego de analizar el ensayo de laboratorio se logr establecer el caudal necesario para que la rugosidad terica de la tubera BIAXIAL (0.0015 mm) empiece a afectar las prdidas por friccin que se generan, es decir el caudal necesario para que la subcapa laminar viscosa disminuya hasta que la rugosidad terica supere el lmite de 0.305 , donde corresponde al espesor de la subcapa laminar viscosa.

Se encontr que para que se cumpla lo anterior la magnitud del caudal debe ser muy alta, correspondientes a velocidades que superan ampliamente las velocidades mximas permitidas por las empresas operadoras del servicio de agua potable, por lo que se puede asegurar que las tuberas BIAXIAL siempre van a estar trabajando bajo flujo hidrulicamente liso y por lo tanto la rugosidad del material no va a afectar las prdidas de energa que se generen. La principal conclusin del ensayo permite asegurar que las prdidas de energa que se van a producir en una tubera BIAXIAL son muy pequeas en comparacin con otros materiales y que adems su rugosidad (ks) no va a afectar el rgimen de flujo.

generadas bajo diferentes caudales, se obtienen datos experimentales de la presin en diferentes tramos de la tubera. Los datos experimentales son valorados por un modelo matemtico de anlisis de flujo en tuberas con flujo a presin aplicando las ecuaciones de Bernoulli para las prdidas por friccin, de Darcy-Weisbach para la valoracin de los resultados, el entendimiento del Diagrama de Moody y de los diferentes tipos de flujo presentes en las tuberas con flujo a presin (flujos laminar, turbulento hidrulicamente liso, hidrulicamente rugoso y flujo transicional).

A partir de los resultados se obtienen curvas experimentales que son graficadas en el Diagrma de Moody en donde el principal objetivo es analizar el desempeo de la tubera BIAXIAL bajo diferentes condiciones de caudal y establecer la rugosidad absoluta del material de la tubera.

3 Lubricante BIAXIAL PAVCO, Novaloc, Novafort, Unin Platino Empaque de 500 gr, Referencia 2902743

468

101214

139.8161.7179.7205.4227.5218.4

1004530201512

Dimetro Nominal

pulgadas

Longitud de Entradade los Espigos

mm

Uniones por 500gde Lubricante

unidades

16

Diseo Hidrulico:

010122030406080

100

0,01760,01310,01240,01000,00800,00660,00480,00360,0030

Temperatura

oC

Viscosidad Cinemtica

cm2/sg

VISCOSIDAD CINEMTICA DEL AGUA

Tomado de Tuberas, tomo 1 J.M. Mayol

METODOLOGIA SEGUN LA FORMULA WILLIAM & HAZEN

Hf = Prdida de presin en m.c.a/1mtQ = Flujo m3/sD = Dimetro interior en mC = Factor de friccin constante=150

METODOLOGIA DARCY-WEISBACH

hf = Prdida de cabeza a lo largo del tramo (m)f = Factor de friccin de Darcy (Adimensional)l = Longitud del tramo de tubera (m)d = Dimetro interior de la tubera (m)V = Velocidad media del flujo (m/s)g. = Aceleracin de la gravedad (m/s2)Ks = Rugosidad absoluta de la tubera (m). Para PVC = 1.5*10-6mRe = Nmero de Reynolds = V d/v (Adimensional)

= Viscosidad cinemtica del fluido (m2/s)

Para disear de acuerdo con la metodologa de Darcy-Weisbach se utilizan las siguientes ecuaciones:

ECUACION DE DARCY-WEISBACH

hf= fld

V2

2g= -2log

10

Ks3.7d

2.51Ref

1f

+

ECUACION DE COLEBROOK-WHITE

Hf= 0.000927 D4.871 Q1.852

NOTA IMPORTANTE:Los parmetros de diseo de un proyecto y obra son responsabilidad exclusiva del diseador

Re =

C1.852 x D4.871Hf= 10,64 x Q

1.852

V.d

17

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

100.00

110.00

120.00

130.00

140.00

150.00

160.00

170.00

180.00

190.00

200.00

210.00

220.00

230.00

240.00

250.00

260.00

270.00

280.00

290.00

300.00

320.00

340.00

360.00

380.00

400.00

420.00

440.00

460.00

0.11

0.21

0.32

0.43

0.53

0.64

0.75

0.85

0.96

1.07

1.17

1.28

1.39

1.49

1.60

2.13

2.67

3.20

3.73

4.27

4.80

0.0001

0.0005

0.0010

0.0017

0.0026

0.0037

0.0049

0.0063

0.0078

0.0095

0.0113

0.0133

0.0154

0.0177

0.0201

0.0342

0.0517

0.0725

0.0964

0.1235

0.1535

0.15

0.20

0.25

0.30

0.34

0.39

0.44

0.49

0.54

0.59

0.64

0.69

0.74

0.98

1.23

1.48

1.72

1.97

2.21

2.46

2.71

2.95

3.20

3.44

3.69

3.94

4.18

4.43

4.67

4.92

0.0002

0.0003

0.0004

0.0006

0.0007

0.0010

0.0012

0.0014

0.0017

0.0020

0.0023

0.0027

0.0031

0.0052

0.0079

0.0110

0.0146

0.0188

0.0233

0.0284

0.0338

0.0398

0.0461

0.0529

0.0601

0.0677

0.0758

0.0842

0.0931

0.1024

0.17

0.20

0.23

0.26

0.29

0.32

0.35

0.38

0.41

0.44

0.58

0.73

0.87

1.02

1.16

1.31

1.45

1.60

1.74

1.89

2.03

2.18

2.32

2.47

2.61

2.76

2.90

3.19

3.48

3.77

4.06

4.35

4.65

4.94

0.0002

0.0002

0.0003

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0006

0.0007

0.0008

0.0014

0.0022

0.0030

0.0041

0.0052

0.0065

0.0078

0.0094

0.0110

0.0128

0.0146

0.0166

0.0187

0.0210

0.0233

0.0258

0.0283

0.0338

0.0397

0.0460

0.0528

0.0600

0.0676

0.0757

0.0002

0.0002

0.0002

0.0003

0.0003

0.0005

0.0007

0.0010

0.0014

0.0018

0.0022

0.0027

0.0032

0.0038

0.0044

0.0050

0.0057

0.0064

0.0072

0.0080

0.0088

0.0097

0.0116

0.0136

0.0158

0.0181

0.0205

0.0231

0.0259

0.0288

0.0318

0.0350

0.0383

0.0417

0.0453

0.0490

0.0529

0.0569

0.0610

0.27

0.33

0.40

0.47

0.53

0.60

0.66

0.73

0.80

0.86

0.93

1.00

1.06

1.13

1.20

1.26

1.33

1.46

1.59

1.73

1.86

1.99

2.13

2.26

2.39

2.52

2.66

2.79

2.92

3.06

3.19

3.32

3.45

3.59

3.72

3.85

3.99

4.25

4.52

4.78

5.05

0.0002

0.0003

0.0005

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

0.0014

0.0016

0.0019

0.0022

0.0025

0.0028

0.0031

0.0035

0.0038

0.0042

0.0050

0.0059

0.0069

0.0079

0.0089

0.0101

0.0113

0.0125

0.0139

0.0152

0.0167

0.0182

0.0197

0.0214

0.0230

0.0248

0.0266

0.0284

0.0303

0.0323

0.0364

0.0407

0.0452

0.0500

0.21

0.22

0.24

0.26

0.28

0.37

0.47

0.56

0.65

0.75

0.84

0.93

1.03

1.12

1.21

1.31

1.40

1.50

1.59

1.68

1.78

1.87

2.06

2.24

2.43

2.62

2.80

2.99

3.18

3.36

3.55

3.74

3.92

4.11

4.30

4.49

4.67

4.86

5.05

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0001

0.0001

0.0001

0.0001

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

0.0009

0.0010

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

0.0020

0.0022

0.0024

0.0027

0.0032

0.0038

0.0044

0.0050

0.0057

0.0064

0.0072

0.0080

0.0088

0.0097

0.0106

0.0115

0.0125

0.0135

0.0146

0.0157

0.0168

0.0180

0.0192

0.0205

0.0231

0.0258

0.0287

0.0317

0.0349

0.0382

0.0416

0.0452

0.01

0.02

0.03

0.04

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.17

0.22

0.28

0.33

0.39

0.44

0.50

0.55

0.61

0.66

0.72

0.77

0.83

0.88

0.94

0.99

1.05

1.10

1.21

1.32

1.43

1.54

1.65

1.76

1.87

1.98

2.09

2.20

2.31

2.42

2.53

2.64

2.76

2.87

2.98

3.09

3.20

3.31

3.53

3.75

3.97

4.19

4.41

4.63

4.85

5.07

Tabla de Prdida de Presin Tuberas BIAXIAL PR 160

Dimetro Nominal pulgDimetro Exterior mmEspesor de Pared mmDimetro Interior mm

ECUACION HAZEN WILLIAMSChw 150

CAUDALl/s

4114.30

2.52109.26

6168.28

3.71160.86

8219.084.83

209.42

10273.056.02

261.01

12323.857.14

309.57

14355.607.85

339.90Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

18

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

100.00

110.00

120.00

130.00

140.00

150.00

160.00

170.00

180.00

190.00

200.00

210.00

220.00

230.00

240.00

250.00

260.00

270.00

280.00

290.00

300.00

320.00

340.00

360.00

380.00

400.00

420.00

440.00

460.00

0.11

0.22

0.33

0.44

0.55

0.65

0.76

0.87

0.98

1.09

1.20

1.31

1.42

1.53

1.64

2.18

2.73

3.27

3.82

4.36

4.91

0.0001

0.0005

0.0011

0.0018

0.0028

0.0039

0.0052

0.0066

0.0082

0.0100

0.0119

0.0140

0.0163

0.0186

0.0212

0.0361

0.0546

0.0765

0.1017

0.1303

0.1620

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.76

1.01

1.26

1.51

1.76

2.01

2.27

2.52

2.77

3.02

3.27

3.52

3.78

4.03

4.28

4.53

4.78

5.03

0.0002

0.0003

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0.0013

0.0015

0.0018

0.0021

0.0025

0.0028

0.0032

0.0055

0.0083

0.0116

0.0155

0.0198

0.0247

0.0300

0.0358

0.0420

0.0487

0.0559

0.0635

0.0716

0.0801

0.0890

0.0984

0.1082

0.18

0.21

0.24

0.27

0.30

0.33

0.36

0.39

0.42

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0.0002

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0.0003

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0.0002

0.0002

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0.0003

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4.89

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3.61

3.83

4.06

4.28

4.51

4.73

4.96

5.18



ECUACION HAZEN WILLIAMSChw 150

CAUDALl/s

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6168.28

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207.10

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336.10Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

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0.0002

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3.20

3.31

3.53

3.75

3.97

4.19

4.41

4.63

4.85

5.07



ECUACION DARCY - WEISBACHf 1.50E-06m / Densidad 999.10 Kg/m3 / Viscosidad 1.14E-03 Pa.s

CAUDALl/s

4114.30

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hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

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0.21

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0.27

0.30

0.33

0.36

0.39

0.42

0.45

0.59

0.74

0.89

1.04

1.19

1.34

1.48

1.63

1.78

1.93

2.08

2.23

2.37

2.52

2.67

2.82

2.97

3.27

3.56

3.86

4.16

4.45

4.75

5.05

0.0002

0.0003

0.0004

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

0.0008

0.0009

0.0015

0.0023

0.0032

0.0042

0.0054

0.0066

0.0080

0.0096

0.0112

0.0129

0.0148

0.0168

0.0189

0.0211

0.0234

0.0259

0.0284

0.0338

0.0396

0.0459

0.0526

0.0597

0.0672

0.0751

0.0002

0.0002

0.0002

0.0003

0.0003

0.0005

0.0008

0.0011

0.0015

0.0019

0.0023

0.0028

0.0033

0.0039

0.0045

0.0051

0.0058

0.0065

0.0073

0.0081

0.0089

0.0098

0.0117

0.0137

0.0158

0.0181

0.0206

0.0231

0.0259

0.0287

0.0317

0.0348

0.0381

0.0415

0.0450

0.0487

0.0525

0.0564

0.27

0.34

0.41

0.48

0.54

0.61

0.68

0.75

0.82

0.88

0.95

1.02

1.09

1.15

1.22

1.29

1.36

1.49

1.63

1.77

1.90

2.04

2.17

2.31

2.45

2.58

2.72

2.85

2.99

3.12

3.26

3.40

3.53

3.67

3.80

3.94

4.08

4.35

4.62

4.89

0.0002

0.0004

0.0005

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

0.0015

0.0017

0.0020

0.0023

0.0026

0.0029

0.0032

0.0036

0.0039

0.0043

0.0051

0.0060

0.0069

0.0079

0.0090

0.0101

0.0113

0.0126

0.0139

0.0152

0.0167

0.0181

0.0197

0.0213

0.0229

0.0246

0.0264

0.0282

0.0301

0.0320

0.0361

0.0403

0.0448

0.21

0.23

0.25

0.27

0.29

0.38

0.48

0.57

0.67

0.76

0.86

0.96

1.05

1.15

1.24

1.34

1.43

1.53

1.63

1.72

1.82

1.91

2.10

2.29

2.49

2.68

2.87

3.06

3.25

3.44

3.63

3.82

4.01

4.21

4.40

4.59

4.78

4.97

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0008

0.0009

0.0011

0.0013

0.0014

0.0016

0.0018

0.0020

0.0023

0.0025

0.0027

0.0033

0.0038

0.0044

0.0051

0.0057

0.0065

0.0072

0.0080

0.0088

0.0097

0.0106

0.0115

0.0125

0.0135

0.0146

0.0157

0.0168

0.0180

0.0192

0.0204

0.0229

0.0256

0.0285

0.0315

0.0346

0.0378

0.0412

0.0447

0.28

0.34

0.39

0.45

0.51

0.56

0.62

0.68

0.73

0.79

0.85

0.90

0.96

1.01

1.07

1.13

1.24

1.35

1.47

1.58

1.69

1.80

1.92

2.03

2.14

2.25

2.37

2.48

2.59

2.71

2.82

2.93

3.04

3.16

3.27

3.38

3.61

3.83

4.06

4.28

4.51

4.73

4.96

5.18



ECUACION DARCY - WEISBACHf 1.50E-06m / Densidad 999.10 Kg/m3 / Viscosidad 1.14E-03 Pa.s

CAUDALl/s

4114.30

3.12108.6

6168.28

4.62159.04

8219.085.99

207.10

10273.057.49

258.07

12323.858.86

306.13

14355.609.75

336.10Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

Vel.m/s

hfm/m

21

Clculo del Golpe de ArieteDefinicinUna columna de lquido movindose tiene inercia, que es proporcional a su peso y a su velocidad. Cuando el flujo se detiene rpidamente, por ejemplo al cerrar una vlvula, la inercia se convierte en un incremento de presin. Entre ms larga la lnea y ms alta la velocidad del lquido, mayor ser la sobrecarga de presin.

Estas sobrepresiones pueden llegar a ser lo suficientemente grandes para reventar cualquier tipo de Tubera. Este fenmeno se conoce con el nombre de Golpe de Ariete.

Las principales causas de este fenmeno son:1. La apertura y el cierre rpidos de una vlvula2. El arranque y la parada de una bomba3. La acumulacin y el movimiento de bolsas de aire dentro de las Tuberas

Al cerrar una vlvula, la sobrepresin mxima que se puede esperar se calcula as:

En donde:P = Sobrepresin mxima en metros de columna de agua, al cerrar bruscamente la vlvula.a = Velocidad de la onda (m/s).V = Cambio de velocidad del agua (m/s).g = Aceleracin de la gravedad = 9.81 m/s2

K = Mdulo de compresin del agua = 2.06 x 104 Kg/cm2

E = Mdulo de elasticidad de la Tubera (2.81 x 104 Kg/cm2 para PVC Tipo 1, Grado1)RDE = Relacin dimetro exterior/espesor mnimo.

Un efecto no muy conocido pero mucho ms perjudicial para las Tuberas es el del aire atrapado en la lnea.

El aire es compresible y si se transporta con el agua en una conduccin este puede actuar como un resorte, comprimindose y expandindose aleatoriamente.

Se ha demostrado que estas compresiones repentinas pueden aumentar la presin en un punto, hasta 10 veces la presin de servicio.

Para disminuir este riesgo se deben tomar las siguientes precauciones:

1. Mantener siempre baja velocidad, especialmente en dimetros grandes. Durante el llenado de la Tubera, la velocidad no debe ser mayor

de 0.3 m/seg., hasta que todo el aire salga y la presin llegue a su valor nominal.

2. Instalar ventosas de doble efecto, en los puntos altos, bajos y a lo largo de tramos rectos, muy largos, para purgar el aire, y permitir su entrada cuando se interrumpe el servicio.

3. Durante la operacin de la lnea, prevenir la entrada del aire en las bocatomas, rejillas, etc., de manera que el flujo de agua sea continuo.

NOTA IMPORTANTE: Los parmetros de diseo de un proyecto y obra, son de nica responsabilidad del diseador.

P= a V gcon:

a=

Valores de a en funcin del RDE

RDE3746

a(m/s)275246

1420

1+(K/E) (RDE-2)

22

DERIVACION EN TEE

TEE USADA COMO CODO PARA FUTURA

PROLONGACION

CAMBIO DE DIAMETRO DE REDUCCION

CRUZ USADA COMO CODO PARA

PROLONGACIONES FUTURAS

CRUZ USADA COMO TEE

CAMBIO DE DIRECCIONCON CODO

CAMBIO DE DIRECCION DERIVACION EN YEE

CAMBIO DE DIRECCIONVERTICAL

Diseo de AnclajesCuando una Tubera est sujeta a presin hidrosttica interna, esta presin acta igualmente en todas las paredes de la Tubera produciendo fuerzas de empuje. Es esencial eliminar los movimientos debidos a estos empujes cuando la Tubera no est unida por soldadura o flanches. Debe proveerse empotramiento externo en todas las tees, curvas, tapones, vlvulas, etc. para resistir las fuerzas de empuje. Debido a la flexibilidad intrnseca de PVC, es adems importante disear los empotramientos en las curvas para contrarrestar la tendencia a desacoplarse. Estos anclajes se requieren en:

CambiosdedireccinCambiosentamao,reduccionesTaponesenterminalesciegasConexionesavlvulas,hidrantes,yaquesecreaempujecuandosecierran

El tamao y tipo de esos bloques o anclajes para el empuje dependen de:

PresinmximadeoperacinodepruebadelsistemaDimetrodelaTuberaDimetrodelosAccesoriosTipodeAccesoriosoconexionesPerfildelalneaResistenciadelsuelo

Tipos de AnclajesVALVULA

23

EMPUJE DESARROLLADO POR UNA PRESION DE 100psi

4681012

1.800 (8.007) 4.000 (17.793) 7.200 (32.027) 11.200 (48.820) 16.000 (71.172)

1.300 (5.783) 2.900 (12.900) 5.100 (22.686) 7.900 (35.141) 11.300 (50.265)

Dimetro Nominal

pulgadas (mm)

Codo 90o

Lb fuerza (N)

Vlvulas, TEES, Tapones Ciegos

Lb fuerza (N)

1.100 (4.893) 2.300 (10.231) 4.100 (18.238) 6.300 (28.024) 9.100 (40.479)

Codo 45o

Lb fuerza (N)

Para dimensionar los bloques hay varios mtodos, uno de ellos es asumir la capacidad de soporte del suelo. A continuacin se indican valores de acuerdo con el tipo de suelo y son estimadas bajo la premisa de que la profundidad de suelo saturado excede 0.60m. Para mayor seguridad, los valores de capacidad de carga del suelo deben ser determinados para cada proyecto en particular.

Diseo de Curvatura LongitudinalLa respuesta de BIAXIAL de PAVCO a la curvatura longitudinal es una gran ventaja en instalaciones enterradas. Estas curvaturas pueden hacerse para cambiar el alineamiento para evitar obstrucciones o puede simplemente ocurrir en respuesta a situaciones no planeadas, tales como asentamientos diferenciales de vlvulas e hidrantes a los que la Tubera est rgidamente conectada, asentamientos disparejos o erosin del encamado de la Tubera, movimientos del suelo debidos a variaciones a las condiciones de humedad, presencia de nivel fretico o movimientos ssmicos.

Para el clculo de la curvatura longitudinal a que puede someterse la Tubera, sin considerar deflexin longitudinal en las uniones:

CAPACIDAD DE CARGA ESTIMADA

Tomado de AWWA M23

NOTA: El concreto no debe envolver totalmente la Tubera o accesorio PAVCO ya que con los cambios de presin interna se presentan variaciones en el dimetro externo que no se deben impedir, pues causara esfuerzos innecesarios en la pared del tubo. Para esto es buena prctica aislar la Tubera con un fieltro asfltico o un polietileno grueso colocado entre la Tubera o accesorio PAVCO y el concreto.

Tipo de Suelo Lb/pie2 N/m2

Turba 0 0 Arcilla suave 500 23.940 Arena 1.000 47.881 Arena y grava 1.500 71.821 Arena y grava con arcilla 2.000 97.761 Arena y grava cementada con arcilla 4.000 191.523 Arcillas impermeables consolidadas 5.000 239.403

Tomado de AWWA M23

24

Clculo de la tensin de curvatura permitida:Sb = (HDB St)*(T/SF)Dnde,HDB = Base Hidrosttica de DiseoSt = HDB/2, Esfuerzo de Tensin, psiSF = Factor de Seguridad, 2T = Factor de Correccin de Presin de Trabajo con la Temperatura

El Momento inducido por la curvatura longitudinal,

M = Sb*I/cDnde,M = Momento de la curvatura, pulg-lbc = DE/2, distancia de la fibra externa al eje neutro, pulgI = Momento de Inercia, pulg

En Tuberas de pared slida,

I= /64 (DE -DI )= 0.0491(DE -DI )Dnde,DE = Dimetro exterior, pulgDI = Dimetro Interior, pulg

Asumiendo que la curvatura conforma un arco circular, el radio mnimo en pulgadas, Rb, ser:Rb = E*I/MDonde adems de los definidos arriba,E = Mdulo de Elasticidad de la Tubera, psi

El valor del ngulo en grados, formado por la longitud de la Tubera L,

= 360L/2 Rb

Con L y Rb con iguales unidades de longitud.

El valor del ngulo oc de la deflexin de la Tubera curvada desde una tangente al crculo,

oc = /2La distancia perpendicular desde la tangente del crculo hasta el extremo de la Tubera, A = 2Rb*(Seno /2)

Si se asume que durante la instalacin, la Tubera est temporalmente fija en un extremo y acta como una viga en cantilever, la fuerza lateral requerida para obtener el desplazamiento A es:

P = 3*E*I*A/L

25

CURVATURA LONGITUDINAL PERMITIDA PARA TUBERIA DE PVC

Clculos a 23oC

Para obtener las curvaturas longitudinales se hace necesario bloquear las uniones para asegurar la alineacin recta de stas.

Cuando el valor de necesario supera el valor permitido para una longitud dada de Tubera, la curvatura longitudinal debe ser alcanzada distribuyndola en varias longitudes de Tubera

CURVATURA PARA BIAXIALE 400,000 psi HDB Longitudinal 4,000 psi SF 2

468

101214

114.30168.28219.08273.05323.85355.60

13.549.197.065.674.784.35

Dimetro Nominal

pulgadas

DimetroExterior

mm

grados

3.12 4.62 5.99 7.49

8.869.85

Espesor de Pared

PR 200 psi

mm

108.06159.04207.10258.07306.13336.10

DimetroInterior

mm

5.405.405.405.405.405.40

Longituda

Deflectar

m

0.630.430.330.270.230.20

A

m

12.6440.6689.45

173.79289.31

P

lbs

468

101214

114.30168.28219.08273.05323.85355.60

13.549.197.065.674.784.35

Dimetro Nominal

pulgadas

DimetroExterior

mm

grados

2.523.714.836.027.147.95

Espesor de Pared

PR 160 psi

mm

109.26160.86209.42261.01309.57339.90

DimetroInterior

mm

5.405.405.405.405.405.40

Longituda

Deflectar

m

0.630.430.330.270.230.20

A

m

10.3733.1973.29

141.97236.92

P

lbs

26

DL = Factor de Deflexin (1.5) 1 Para condicin de zanja. (Marston) o Condicin Prisma.K = Constante de Encamado (0.10) Asumido. (Marston)P = Presin Carga Muerta, kg/m2 (psi) Depende del tipo de relleno. (Suelo SM y SC)W = Presin de Carga Viva, kg/m2 (psi) Frmula de Boussinesq.PS = Rigidez kg/m2 (psi) Rigidez de los tubos BIAXIAL de PAVCOE = Mdulo del Suelo kg/m2 (psi) Capacidad del suelos de resistir deflexin.

Con PS=EI/0,149 rPS = Rigidez de Tubera, psiE = Mdulo de Elasticidad, 400.000 psiI = Momento de Inercia de la pared en la seccin transversal por unidad de longitud de Tubera, pulg /pulg R = Radio promedio, RE - t, pulg

Para tubos de pared slida, I = t /12Cont = espesor mnimo de pared, pulg Entonces:PS = 0,559*E*(t/r)

Como RDE = DE/t,Entonces,PS = 4,47 E/( (DE/t) 1) = 4,47 E/(RDE-1)

Clculo de la CimentacinEl diseo de la cimentacin se hace controlando la deflexin causada por la carga muerta y viva, usando la Ecuacin de Iowa Modificada:

% Deflexin =(DL x K x P + K x W) (100)

_____________________0.149 x PS + 0.061 x E

1000

200

100

50

2

Clase de Suelo

Piedra Quebrada (Clase I)

GW, GP, SW, SP(Clase II)

GM, GC, SM, SC(Clase III)

ML,CL, ML - CL(Clase IV)

Exactitud en Trminos de % de Deflexin

E para Grado de Compactacin del Relleno en psi

3000

1000

400

200

2

Baja, 70%Densidad Relativa

3000

2000

1000

400

1

Moderado, 85% -95%Proctor, 40% -70% Densidad Relativa

3000

3000

2000

1000

0.5

27

Gua de InstalacinRecepcin, Transporte, Almacenamiento y Manipulacin

3 Recepcin en Obra

A la llegada de las Tuberas BIAXIAL de PAVCO a la obra, deben inventariarse e inspeccionarse, de tal forma que se verifique la adecuada condicin y de acuerdo a lo solicitado.

3 Transporte

Es la prctica ideal, usar vehculos de superficie de carga lisa, libre de clavos o tornillos salientes para evitar daos.

Cuando se transportan distintos dimetros en el mismo viaje, los dimetros mayores deben colocarse primero en la parte baja de la plataforma del camin.

Se deben dejar libres las campanas alternando campanas y espigos para evitar deformaciones innecesarias que impidan el normal ensamble del sistema.

Se recomienda amarrar los tubos con elementos no metlicos, para que no se produzcan cortaduras. Preferiblemente se deben usar correas anchas de lona.

No colocar cargas sobre las Tuberas, en los vehculos de transporte.

3 Almacenamiento

Las Tuberas BIAXIAL de PAVCO deben almacenarse horizontalmente en una zona plana, aislada del terreno por apoyos espaciados 1.5m de tal forma que se evite el pandeo de los tubos y que no queden en contacto con los extremos. Deben apilarse en una altura mxima de 1.5m, colocando abajo la Tubera ms pesada y revisando que no se cause deformacin a los tubos.

Las campanas deben quedar libres e intercaladas campanas y espigos.

28

Si el almacenamiento a la intemperie va a ser mayor a 30 das, debe protegerse de la luz directa del sol con un material opaco pero manteniendo adecuada ventilacin.

3 Manipulacin

Las Tuberas BIAXIAL de PAVCO deben descargarse, no dejarlos caer, tanto desde el camin de transporte como a la zanja. Durante la manipulacin deben evitarse los golpes y abrasin.

La manipulacin no requiere equipos, su peso permite que sea manual, pero si se quiere izar varios tubos a la vez, estos elementos de izaje, que entran en contacto con la Tubera no deben ser metlicos, preferiblemente correas de lona ancha.

InstalacinLa apropiada instalacin es esencial para el exitoso desempeo de las Tuberas BIAXIAL de PAVCO.

3 Excavacin

Las Tuberas para acueducto se instalan normalmente a una profundidad mnima de 1.0 m a la corona del tubo, pero a criterio del consultor debe definirse esta profundidad. El ancho de la zanja puede variar de acuerdo con las circunstancias. Pueden hacerse zanjas tan estrechas como el DE+100mm,

estndares de DE+300mm y mximos recomendados de DE+600mm.

NOTA: Cuando hay agua sobre el fondo de la zanja debe evacuarse para mantener la zanja seca hasta que la Tubera sea instalada y rellenada al menos un dimetro sobre la clave de la Tubera para evitar flotacin.

29

Los materiales adecuados para el encamado pueden ser triturado de roca (angular), tamao mximo de 3/4, canto rodado, tamao mximo 1.1/2, arena lavada, arenilla, recebo fino o material proveniente de la excavacin si es adecuado. Su seleccin depender de la disponibilidad local y de la presencia o no de nivel fretico, caso en el cual debe usarse el primero.

Alrededor de la Tubera y hasta 100mm sobre la corona del tubo debe usarse un material fino, libre de piedras, compactado adecuadamente, usando pisones de mano.

Despus de cubrir al menos 300mm sobre la corona del tubo, puede usarse equipo de compactacin mecnico.

3 Relleno

El fondo de la zanja debe prepararse de tal forma que asegure un apoyo estable, firme y uniforme a todo lo largo de la Tubera. Cuando el fondo es inestable, debe excavarse una profundidad adicional y rellenarse con material adecuado como fundacin. Cuando hay presencia de rocas puntiagudas y grandes, estas deben ser removidas y proveer un mnimo de 100mm de apoyo con material adecuado. Nunca instale la Tubera apoyada directamente sobre rocas o piedras grandes.

RELLENO FINAL

COBERTURAMnima = 0.30 m RELLENO

INICIALLnea Media del Tubo

RELLENO LATERALCAMA DE APOYO

Mnima = 0.10 m

TUBO

Bd

ZANJA T IPO

CIMENTACIONE

3 Instalaciones EspecialesCuando la Tubera va a estar expuesta a la radiacin solar, debe cubrirse con un techo opaco o protegerse con una pintura que cumpla con las siguientes caractersticas:

Nodebenecesitarsolventeo tenerbaseenThinner.Esta sustancia no se comporta bien con el PVC

Debeteneruncomponentereflectivo,comoelaluminioo similar

DebeasegurarselaadherenciaalPVCconlaaplicacindirecta o a travs de la aplicacin de un primer

Antes de pintar la Tubera debe prepararse la superficie para asegurar la adherencia; lijar suavemente en seco, limpiar con limpiador PAVCO y aplicar la pintura.

30

3 Ensamble de la Tubera:

PreparacinLimpie cuidadosamente el interior de la campana as como el espigo , antes de unir.

Aplicando LubricanteLubrique de manera pareja la mitad de la longitud del espigo. Mueva el espigo de tal forma que apenas penetre en la boca de la unin.

Alineado la TuberaAsegrese que las Tuberas estn perfectamente alineadas en ambos planos. Esto es muy importante. Nunca trate de introducir el espigo en ngulo.

Insertando el espigo en la UninEmpuje el espigo hasta la marca de entrada. Esto debe hacerse con un movimiento rpido siendo de gran ayuda el impulso que se gana entre la boca de entrada y el sello de caucho.

Utilice una barra apoyndola sobre un trozo de madera colocado en el centro del tubo como indica la figura.

La Tubera BIAXIAL de PAVCO puede ser ensamblada en el borde de la zanja y luego instalada en el fondo como se muestra en las siguientes imgenes.

3Condiciones extremas para el material

El PVC es un material termoplstico que puede ser fundido aplicando calor, de tal forma que nunca debe instalarse, almacenarse o someterse a una fuente de calor que pueda deformarlo. La temperatura mxima a que pue-de transportar agua es de 60C.

No aplique solventes ni someta la tubera a contacto con estos.

No someta la tubera a contacto directo con elementos punzantes, tales como herramientas metlicas o piedras angulosas mayores a 3/4.

Consulte con nosotros condiciones especiales no cubiertas por este ma-nual en los telfonos que aparecen en la contraportada de este manual.

31

3 Anclajes

Los anclajes con bloques de concreto que restrinjan el movimiento de los Accesorios y/o de la Tubera se hacen necesarios en todo sistema presurizado. (Ver Diseo de Anclajes en el numeral de Diseo de este Manual). Estos bloques transmiten al terreno la carga producida por el empuje de la Tubera o de los Accesorios.

Es conveniente que la mayor parte de la pared externa de los Accesorios quede envuelta en el concreto, pero no en su totalidad. Con las variaciones en la presin interna del sistema ocurren variaciones en el dimetro externo de la Tubera o de los Accesorios que no se debe restringir.

Es buena prctica colocar fieltro asfltico o polietileno grueso entre la Tubera o Accesorio BIAXIAL de PAVCO y el concreto del anclaje.

Acometidas DomiciliariasVer Manual Unin Platino Pginas 30 a 34

MantenimientoEl mantenimiento preventivo debe ser el estipulado por la Empresa de Servicios Pblicos que opera el acueducto. Pueden usarse los equipos de inspeccin y limpieza usualmente dedicados a estas actividades.

Para mantenimiento correctivo, segn sea el caso del dao especfico, puede consultarse con PAVCO en los telfonos que aparecen en la contraportada de este manual.

Puesta en ServicioPrueba Hidrosttica

El propsito de esta prueba es verificar los materiales y la mano de obra.

El sistema en construccin debe probarse por tramos terminados, antes de completar todo el sistema. Debe tenerse en cuenta que el o los tramos a probar deben estar suficientemente cubiertos, los anclajes en Accesorios suficientemente curados, 3 das al menos, y debidamente restringido el movimiento en los tapones de los extremos.

La Tubera BIAXIAL de PAVCO puede ser ensamblada en el borde de la zanja y luego instalada en el fondo como se muestra en las siguientes imgenes.

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Prueba de HermeticidadEl propsito de esta prueba es verificar que no haya fugas en las uniones, conexiones a Accesorios y otros elementos del tramo a probar.La presin de trabajo del tramo puede ser la presin de prueba. Se mantiene esta presin por un periodo determinado de tiempo. El ajuste en volumen de agua necesario para mantener esa presin debe estar dentro de los valores permitidos por la Ecuacin siguiente:

L=(N*D*P )/7400Dnde:L=Permisibilidad de la prueba, gal/hrN=Nmero de uniones en el tramo, de Tubera y AccesoriosD=Dimetro nominal de la Tubera, pulgadasP=Presin promedio de la prueba, psi

El valor de L no es una aceptacin de fugas, es un valor en el que se considera variables tales como aire atrapado

en el tramo, asentamiento de los hidrosellos, pequeos embombamientos de la Tubera, variaciones de temperatura, etc. Todas la fugas visibles deben ser reparadas.

Llenado de la TuberaLa Tubera debe llenarse lentamente desde el punto ms bajo de la lnea. Debe calcularse la cantidad de agua necesaria para llenar la lnea.

Expulsin de AireTodo el aire debe ser expulsado de la lnea durante la operacin de llenado, antes de iniciar la prueba de presin. Se recomiendan instalar vlvulas automticas de expulsin de aire o ventosas en los puntos altos del tramo a probar.

La presencia de aire en la lnea durante la prueba puede causar presiones excesivas debido a su compresin por el agua causando fallas a la Tubera o dar errores en la prueba.

Para saber si una Tubera que se est probando tiene aire atrapado, puede hacerse lo siguiente:1. Presurice con agua a la presin deseada2. Permita que la presin se reduzca a un cierto nivel3. Mida la cantidad de agua requerida para llegar de nuevo a la presin deseada4. Repita los pasos 2 y 3

Si la cantidad de agua requerida para presurizar la lnea la segunda vez es significativamente menor que la requerida en la primera vez, hay aire atrapado en la lnea. Si no hay una diferencia significativa, hay probable fuga en la lnea.

Prueba de presinLa presin de prueba puede ser del orden del 50% sobre la presin de operacin. La presin de prueba no debe exceder la presin de diseo de la Tubera, de los Accesorios o de los anclajes. La presin debe ser controlada en el punto ms bajo del tramo a probar que no debe ser mayor que la de diseo de la Tubera.

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Limpieza y Desinfeccin:1. Inyectar agua al tramo de Tubera a desinfectar, manteniendo destapada

la salida. Dejar drenar para lavar la Tubera.

2. Calcular el volumen de agua necesaria para llenar el tramo de Tubera a desinfectar y determinar la cantidad de desinfectante a inyectar de tal forma que se garantice una concentracin de 50mg/l de Cloro.

3. Inyectar agua potable al tramo a desinfectar, permitiendo que salga por el extremo de salida por unos minutos. Inyectar el desinfectante, bien sea con Cloro lquido o Hipoclorito de Sodio que garantice una concentracin de 50mg/l. Este puede diluirse previamente en el agua de llenado o inyectarse separadamente. Dejar salir unos minutos ms y taponar la salida y entrada, cuando se garantice la concentracin de 50mg/l.

4. Dejar en reposo 24 horas, tiempo en el cual la concentracin de Cloro debe estar, mnimo en 25mg/l. Si est por debajo de este valor, debe agregarse ms desinfectante.

5. Tomar una muestra de agua de la Tubera en proceso de desinfeccin. Al analizarla en un laboratorio calificado para este fin, debe estar libre de microorganismos coliformes.

6. Dejar pasar otras 24 horas y tomar otra muestra haciendo el mismo ensayo.

7. Si los resultados son satisfactorios, debe evacuarse el agua de la desinfeccin y proceder a hacer la conexin definitiva.

Marca y usoUsoPas de origen y fabricanteMaterialNorma de fabricacinDimetro nominalPresin de TrabajoCdigo de Trazabilidad

Lote RT

BIAXIAL de PAVCOPresin Agua PotablePAVCO COLOMBIAPVCO 1135ASTM F1483Por Ejemplo IPS 4 (114mm)Por ejemplo PR 200 psi (1.38 mPa)Planta ao mes da turno No.Mquina1 digito 2 digitos 2 digitos 2 digitos 2 digitos 2 digitos Por ejemplo 001

Rotulado

ESTE MANUAL TECNICO HA SIDO REVISADO Y APROBADO POR LA GERENCIA DE PRODUCTO DE PAVCO.

LABORATORIO HOMOLOGADOMediante resolucin N 984 del 12 de Mayo de 1998 y las que la complementan,

La Superintendencia de Industr ia y Comercio acredi t los laborator ios de la Div is in de Tubosistemas de PAVCO S.A. como

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HAGA DISPOSICION ADECUADA DE DESPERDICIOS.

EdicinJunio de 2011

reemplaza la de Mayo de 2009

14001 18001

Certificado OS 033-1 MEXICHEM COLOMBIA S.A.S.

NTC OHSAS 18001 : 2007

Produccin y venta de tuberas y accesorios de

PVC, CPVC y polietileno, y de cementos solventes de PVC y CPVC y cmaras y cajas de inspeccin de

polietileno

Certificado SA 057 - 1 MEXICHEM COLOMBIA S.A.S.

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CPVC y polipropileno, de cementos solventes de

PVC y CPVC

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Especificacin normativa para tubera a presin PVCO marca BIAXIAL

PAVCO


NTC 382 - (2009)

Tubos de PVC clasificados segn la presin marca

PAVCO


NTC 2295 (2008)

Uniones con sellos elastomricos flexibles para tubos plsticos empleados para el

transporte de fluidos a presin marca PAVCO

Sello deCalidad

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