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Presin de agua potableBajas presiones pueden producir problemas para encender el calefn y usar otros artefactos, la causa puede radicar en una mala regulacin del sistema de agua potable (cierre de vlvulas, prdidas considerables en la red, problemas en las fuentes de produccin de la empresa), los cuales son de responsabilidad de la empresa, sin embargo tambin pueden ser causadas por defectos en las instalaciones domiciliarias, por lo que antes de presentar un reclamo es conveniente verificar si hay presin en la llave ms cercana al medidor de agua. Si hay presin suficiente, significa que existen deficiencias en las instalaciones domiciliarias, cuya correccin es responsabilidad del propio cliente.Compartir en: ImprimirLas empresas sanitarias tienen por obligacin respetar y mantener las presiones mnimas y mximas de servicio sealadas en la norma chilena NCh 691.Of98, y son las siguientes:A nivel de terreno sobre la tubera, la presin mnima de servicio en las tuberas de distribucin, excluyendo el arranque, debe ser147 kPa (1,5 kgf/cm2 = 15 mca), para el consumo mximo horario, con una prdida de carga mxima de 49 kPa (5 mca) en el arranque.A nivel de terreno sobre la tubera, la presin esttica en tuberas de distribucin no debe ser mayor que 686,47 kPa (7 kgf/cm2 = 70 mca)En el caso de uso de grifos, la presin mnima en la red a nivel de terreno, calculada con las condiciones indicadas en 7.1.1. de esta norma, debe ser igual o mayor que 49,03 kPa (0,5 kgf/cm2 = 5 mca). Donde: kgf/cm2: kilgramo fuerza por centmetro cuadrado mca: metros de columna de agua kPa: kilopascales.Sistemas de abastecimiento de agua potable. a) Dotacin: Estar sujeta a la dotacin indicada por la EMAAP-Q, para la ciudad 262 l/p/d y para parroquias 359 l/p/d. b) Abastecimiento: Para el abastecimiento de urbanizaciones o edificaciones, el agua se captar directamente de la red pblica, o en caso de autoabastecimiento de una fuente especfica propia, el mismo que deber ser aprobado por la EMAAP-Q.c) Red de Distribucin: El diseo de las redes de distribucin de agua potable para las urbanizaciones es de exclusiva responsabilidad de la EMAAP-Q, para lo cual el proyectista de la urbanizacin solicitar a la empresa la aprobacin del diseo y presupuesto de la red.d) Perodo de Diseo. Para establecer el perodo de diseo se tomarn en cuenta la calidad y duracin de los materiales y equipos que se van a utilizar. Pero en ningn caso se proyectarn obras definitivas para un perodo menor a 30 aos.e) Caudales de Diseo. Las redes de distribucin deben tener capacidad para transportar la condicin que resulte ms crtica entre la demanda mxima horaria, y la demanda mxima diaria ms los caudales de incendio. Demanda Mxima Diaria = 1.35* Demanda Media Anual Demanda Mxima Horario = 2.06* Demanda Media Anualf) Caudal de Incendio. Los caudales de incendio para cada red de distribucin se considerarn de acuerdo con la poblacin de cada zona de presin de la forma que se indica en el cuadro siguiente: g) Velocidades. No hay limitaciones para velocidad mnima, preferiblemente debern ser del orden de 1,00 a 1,50 m./seg. La velocidad mxima no deber exceder de 3,00 m./seg., en la condicin de mayores caudales en la tubera. h) Presiones. La presin mnima en la red principal deber ser 15 mca. y, en las redes secundarias de 10 mca., en extremos de la red principal, alejados o elevados, se aceptar hasta 10 mca. La presin esttica mxima no deber exceder los 60 mca. En caso en que se exceda el valor de 60 mca., si no hay posibilidad tcnica/econmica para abastecer el sector de otra zona, deber instalarse vlvulas reductoras de presin.i) Hidrantes. Se colocar de manera que un hidrante cubra un radio de 100 m., esto implica que deber colocarse cada 200 m. alternados en calles paralelas. Ser de dimetro de 3 o 4 y debern estar alimentados por tuberas de 3 o 4 como mnimo respectivamente. j) Dimetro Mnimo. El dimetro mnimo estar determinado por la necesidad de abastecer hidrantes, por lo tanto ser de 3 para abastecer estos. Podrn, sin embargo, colocarse tuberas de 2 en tramos menores de 100 m., siempre y cuando no se requiera instalar hidrantes sobre ellos o en calles sin salida (pasajes) o en extremos de las zonas de presin. k) Materiales. En la red de distribucin se utilizar tubera de acero, para tuberas mayores de 12 y podr utilizarse PVC para dimetros menores o iguales a 12. La presin de trabajo ser de 1.25 Mpa. l) Profundidad. Las tuberas se colocarn enterradas como mnimo 1,20 sobre su corona. m) Conexiones Domiciliarias. Las conexiones domiciliarias se realizarn de acuerdo con las normas y especificaciones de la EMAAP-Q, la tubera puede ser de cobre, polietileno y se realizar una vez que se pruebe la red de distribucin. Cada conexin debe tener un medidor y caja de registro, la misma que debe ubicarse en un lugar visible en el cerramiento. n) Reserva. El volumen de reserva corresponde al 30% de la demanda mxima diaria. Gracias al colaborador Matias E. Quinoz por enviarnos esta interesante informacin.2.3 Tuberas a presinDentro de un sistema de abastecimiento de agua potable se llama lnea de conduccin, al conjunto integrado por tuberas, estaciones de bombeo, dispositivos de control y obras de arte, que permiten el transporte de agua desde una sola fuente de abastecimiento, hasta un solo sitio donde ser distribuida en condiciones adecuadas de calidad, cantidad y presin.En este captulo se sealan los lineamientos que deben seguirse para realizar el diseo hidrulico y geomtrico de una lnea de conduccin, debido a que generalmente sta se proyecta para que funcione a presin. Vase 2.4 cuando se disee una lnea de conduccin que trabaje a superficie libre.2.3.1 Informacin generalPara el diseo de una lnea de conduccin se requerir un plano topogrfico que muestre plantas y elevaciones; para lo cual ser necesario definir, mediante una seleccin de alternativas, la ruta sobre la que se efectuar dicho levantamiento, y para ello el proyectista podr ayudarse de informacin ya existente de la zona de estudio como: Mapas topogrficos, hidrogrficos, geolgicos, etc. Cartas de uso de suelo, normalmente editadas por el Instituto Nacional de Estadstica, Geografa e Informtica (INEGI). Estas cartas permitirn definir posibles afectaciones sobre el derecho de va propuesto. Fotografas areas, cuya toma podra ser conveniente en caso de que no se cuente con mapas o cartas.2.3.2 Diseo geomtricoPara definir el trazo de una conduccin ser necesario combinar aspectos econmicos y de funcionamiento hidrulico (vase 2.3.3 por lo que corresponde al diseo hidrulico).El trazo definitivo de la conduccin se deber encontrar mediante el proceso de proponer varias alternativas de trazos, considerando la negociacin de las afectaciones a terceros por el derecho de paso de la conduccin, y se revisar para cada una, el costo total del sistema, incluyendo las estructuras necesarias para la operacin, mantenimiento y buen funcionamiento hidrulico.En general se procurar que los trazos se ubiquen por calles, derechos de va de carreteras, lneas de transmisin elctrica, lneas de ferrocarriles, veredas, o lmites de predios.La tubera deber seguir, en lo posible, el perfil del terreno.Se procurar asimismo que cuando la tubera se aloje en zanja, la excavacin en roca sea mnima. La localizacin se escoger de tal forma que sea la ms favorable, respecto al costo de construccin y a las presiones hidrulicas resultantes. Se deber tener especial atencin en la lnea de gradiente hidrulico, ya que mientras ms cercana est la conduccin a esta lnea, la presin en los tubos ser menor; esta condicin puede traer como consecuencia un ahorro en el costo de la tubera. En ocasiones, las presiones altas se podrn reducir rompiendo la lnea de gradiente hidrulico con la instalacin de almacenamientos auxiliares, como embalses o cajas rompedoras de presin. En planta se buscar que el trazo de la tubera sea lo ms recto posible.2.3.3 Diseo hidrulicoA) Ecuaciones para flujo permanente- Ecuacin de continuidad: Establece la invariabilidad del gasto, Q [m3/s], en cada seccin del conducto.

donde:V es la velocidad media de flujo, en m/sA es el rea de la seccin transversal del conducto, en m2- Ecuacin de la energa: Establece la constancia de la energa entre dos secciones transversales del conducto (1 y 2).

donde:g es la aceleracin de la gravedad, la cual se puede tomar igual a 9.81 m/s2p es la presin, en kg/m2V es la velocidad media en el conducto, en m/sz es la carga de posicin, en m es el peso especfico del agua, en kg/m3hf prdidas de energa, o de carga, por friccin, desde la seccin 1 a la 2 (vase 2.3.3)hL prdidas locales, desde la seccin 1 a la 2 (vase 2.3.3)- Ecuacin de cantidad y movimiento: Es una aplicacin de la segunda ley de Newton en forma vectorial.

donde F representa la resultante de todas las fuerzas que actan sobre el elemento lquido comprendido entre las secciones 1 y 2 considerado como cuerpo libre es el coeficiente de Boussinesq, se relaciona con el el coeficiente de Coriolis a travs de la ecuacin siguiente

El diseo hidrulico de las tuberas consistir en aplicar las ecuaciones 2.3.1 a 2.3.3, o dos de ellas, de acuerdo con la ndole del problema.Cualquiera que sea el sistema de ecuaciones por usar, este se deber plantear entre secciones finales con condiciones de frontera perfectamente definidas, es decir, aquellas secciones en las cuales se conozcan con exactitud los valores de la energa de posicin, de presin y de velocidad con los cuales se pueda calcular la energa total. Estas secciones pueden ser: La superficie libre del lquido en un recipiente al cual se conecta el conducto. La seccin de un chorro descargado por un chifln a la atmsfera. Secciones intermedias en una conduccin, en las cuales confluyen o se bifurcan ramales, de tal modo que en ellas la energa total sea comn para todos los ramales.B) Prdidas de energa por friccin en la conduccinPor lo general en las lneas de conduccin, la resistencia por friccin, ofrecida por el tubo es el elemento dominante en su diseo hidrulico. En esta seccin se presentan las frmulas que pueden utilizarse para calcular dicha resistencia. El ingeniero proyectista usar la frmula con la que est familiarizado y con la que haya tenido experiencia.Se deber seleccionar en forma conservativa el valor del coeficiente para las frmulas.- Frmula de Darcy-Weisbach. La frmula de Darcy-Weisbach se expresa:

donde:hf es la prdida por friccin, en mf es el factor de friccinL es la longitud del tramo, en mD es el dimetro de la seccin transversal del conducto, en mV es la velocidad media en el conducto, en m/sg es la aceleracin de la gravedadEl valor de f se obtendr del diagrama universal de Moody (Ref. 19), o al aplicar la ecuacin modificada de Colebrook-White:

donde:Re es el nmero de Reynolds es la viscosidad cinemtica del lquido, en m2/s es la rugosidad absoluta del material de la tubera, en mLos valores de G y T sern:

Los valores para se pueden consultar en la referencia 1.El valor de para agua limpia, se puede tomar igual a 1 m2/s.- Frmula de Manning. La frmula de Manning es la siguiente:

donde:n es el coeficiente de rugosidad de ManningV es la velocidad media en el conducto, en m/sR es el radio hidrulico de la seccin, en mS es la pendiente de friccinSi se combina con la ecuacin 2.3.1, la frmula de Manning se puede escribir as:

Los valores de n que se recomiendan para diferentes materiales de la tubera se muestran en la tabla 2-2:C) Prdidas localesGeneralmente, en las lneas de conduccin, las prdidas locales pueden ignorarse debido a que tienen un valor relativamente bajo en funcin de la prdida total. Sin embargo si el trazo de la lnea presenta demasiados cambios de direccin o de dimetro, debidos a condiciones especiales de topografa o espacio, debern considerarse dichas prdidas.Para calcular las prdidas locales de energa se utilizar la expresin siguiente:

El valor de V corresponde a la seccin que se localiza aguas abajo de la alteracin (salvo aclaracin en caso contrario).En los casos que a continuacin se enumeran, el coeficiente k tomar los valores siguientes:- Entrada de depsito a tuberaCon aristas agudas k = 0.50

Con diseo hidrodinmico

- Codo de reduccin

- Codo

- Codo brusco- Ampliacin

- Vlvula totalmente abierta

- Reduccin brusca

D) Conduccin por gravedadUna conduccin por gravedad se presenta cuando la elevacin del agua en la fuente de abastecimiento es mayor que la carga piezomtrica que se requiere o existe en el punto de entrega del agua.El diseo en este tipo de conduccin consistir en determinar el dimetro comercial del tubo, que conducir el gasto deseado con una prdida de carga en la conduccin igual a la carga disponible.Si se pretende aprovechar la carga disponible para la generacin de energa elctrica, el dimetro de la tubera se determinar con base en el anlisis econmico correspondiente.E) Conduccin por bombeoLa conduccin por bombeo se usa generalmente cuando la elevacin del agua en la fuente de abastecimiento es menor que la carga piezomtrica que se requiere en el punto de entrega. El equipo de bombeo suministrar la carga necesaria para vencer el desnivel existente entre la succin y el sitio de descarga de la lnea de conduccin ms las prdidas locales y las debidas a la friccin.En una lnea de conduccin por bombeo se har el estudio para obtener el dimetro econmico. Para ello se considerarn varias alternativas para el dimetro de la tubera. El dimetro econmico ser aquel que corresponde al valor mnimo de la suma de los conceptos siguientes, calculados a valor presente: Costo de la tubera y su colocacin; y Costo de la energa para el bombeo.F) Velocidades permisiblesPara evitar que se sedimenten partculas que arrastre el agua, el flujo tendr una velocidad mnima de 0.5 m/s.La velocidad mxima permisible para evitar la erosin de la tubera ser la que se indica a continuacin (se considera que el agua es limpia o poco turbia):

2.3.4 Instalacin de vlvulas de admisin y expulsin de aire y desagesCuando la topografa sea accidentada se colocarn vlvulas de admisin y expulsin de aire en los sitios ms elevados del perfil, mientras que, cuando la topografa sea ms o menos plana se ubicarn en puntos situados cada 1500 metros como mximo, y en los puntos ms altos del perfil de la lnea.En tramos con pendiente fuerte, ascendente o descendente, se debe analizar la conveniencia de instalar vlvulas de admisin o expulsin de aire en puntos intermedios.Los desages se utilizarn en los puntos ms bajos del perfil, con el fin de vaciar la lnea en caso de roturas durante su operacin.2.3.5 Seleccin del material de la tuberaLa seleccin del material de la tubera deber basarse en las especificaciones establecidas de material y las recomendaciones de cdigos aplicables, estndares y dimensionales. El ingeniero proyectista deber considerar tambin los requerimientos de servicio, y parmetros tales como: resistencia mecnica, resistencia a la corrosin, facilidad de instalacin, costo de suministro e instalacin, costo de operacin y mantenimiento, y vida til de la tubera. Asimismo deber tomarse en cuenta la capacidad hidrulica de la conduccin.En general, para conducciones con gastos pequeos y con un dimetro menor o igual a 0.15 m, se recomiendan las tuberas de cloruro de polivinilo (PVC). En conducciones con dimetros superiores a 0.15 m y con presiones menores de 14 kg/cm2 se recomiendan las tuberas de asbestocemento.Cuando en la conduccin el dimetro es mayor a 0.60 m y existen presiones mayores a 10 kg/cm2, el ingeniero proyectista deber elegir entre tuberas de asbesto-cemento, concreto presforzado o acero. Para conducciones con presiones de trabajo superiores a 14 kg/cm2 se har el estudio econmico entre tuberas de acero y concreto presforzado.