Accesorios de Fierro Fundido | Utilidad en el alcantarillado pluvial
El uso racional del agua a través de accesorios de fierro fundido para emplearla eficientemente en las diversas actividades como disminuir su desperdicio y contaminación. A este respecto se orienta lo que en México se ha denominado la “cultura del agua”.
La base de todo esto consiste en fomentar en la población en general, la industria, la agricultura y autoridades la conciencia de que el agua disponible es limitada, ya sea por la cantidad o por la calidad que se requiere. Por ello, debe usarse este recurso, conservando las fuentes y evitando su deterioro y su contaminación. El agua de lluvia puede ser utilizada con un tratamiento adecuado o incluso sin el, cuando se cuenta con las estructuras necesarias de conducción y almacenamiento; así como los accesorios de fierro fundido para canalizarla sin alterar lo más mínimo su calidad.
El empleo del agua pluvial puede ser muy provechoso en las zonas urbanas, sin embargo, requiere de obras específicas y el establecimiento de normas adicionales para su manejo y operación a través de los accesorios de fierro fundido.
Es importante que el ingeniero encargado de proyectar y diseñar los sistemas de alcantarillado con los accesorios de fierro fundido adecuados actuales, considere el aprovechamiento del agua pluvial siempre que sea factible. Es importante considerar que las aguas generadas por las primeras tormentas no podrían ser aprovechadas ya que contienen los residuos sólidos que son el resultado del lavado de las diferentes superficies de la ciudad principalmente de las calles que contienen un alto grado de contaminación.
Válvulas y Conexiones | Ventosas y su modelo matemático
Una vez analizados de forma experimental todos los modelos de válvulas y conexiones, se validan los diferentes modelos de representación matemática del comportamiento de las ventosas (válvulas de admisión y expulsión de aire). Para ello, en cada modelo de valvulas y conexiones se han ajustado por regresión mínima cuadrática los coeficientes característicos en cada caso.
Para el modelo Wylie y Streeter, los parámetros ajustados fueron los coeficientes de descarga de salida y de entrada (Cd,exp y Cd,adm). Para el modelo de flujo incompresible, los parámetros ajustados fueron los coeficientes característicos Cv,exp y Cv,adm.
Sin duda, muchos de los modelos de válvulas y conexiones considerados no pueden asemejarse a tal situación, de ahí que el modelo no pueda representar de manera adecuada el comportamiento de las mismas.
En el modelo de flujo incompresible, los resultados son significativamente diferentes.
Los errores de flujo de salida de aire son significativamente más bajos. Por el contrario, los errores son un poco más altos que los errores en el modelo considerado por Streeter y Wylie.
El mejor ajuste de los datos para expulsión de aire que para admisión de aire hay que encontrarlo en la propia compresibilidad del fluido. Las variaciones de densidad del aire en la zona de expulsión de aire con presiones diferenciales inferiores a 0.5 bar son mucho menores que las que se obtienen para depresiones de -0.5 bar.
De ahí que la hipótesis de flujo incompresible sea más adecuada para expulsión que para admisión en las válvulas y conexiones.
Válvulas de Compuerta | Empaques de vástago
Particularmente tanto las válvulas de compuerta como las de globo son ensambladas con empaques de vástago que cumplen el requerimiento anterior, además proporcionan una larga vida de sello del vástago y la caja de empaques.
Los empaques del vástago son anillos compuestos de grafito de alta y baja densidad en combinación con un inhibidor de corrosión los cuales permiten una comprensión adecuada, con lo que obtiene un sello efectivo y controlado. Para incrementar la capacidad de sello de los empaques de vástago, el diseño de las válvulas de compuerta considera otros factores esenciales como:
•Claros diametrales reducidos, rectitudes controladas y acabados finos en el área de sello del vástago.
•Cuando se requieren condiciones de funcionamiento críticas o especiales en válvulas de compuerta sometidas a un gran número de ciclos de apertura y cierre en las cuales por su acceso es difícil de reajustar los empaques de vástago.
•Cuando existen variaciones importantes de las temperaturas y presiones de servicio, las válvulas de compuerta y Globo se suministran con el sistema de empaques de vástago de carga viva (live loading), que provee una compresión constante sobre los empaques del vástago, compensando las variaciones de las cargas, permitiendo un sello uniforme que además de ser duradero, alarga la vida de los empaques de vástago.
Para condiciones de servicio o necesidades específicas, se pueden sumistrar diversos tipos de empaques y materiales que cumplan con los requerimientos solicitados. El recubrimiento o aportación de materiales especiales en las superficies de sello tanto de la compuerta como de los asientos, está determinado por el tipo de trim o arreglo de materiales de las partes internas. Para el trim estándar (UT) las superficies de sello de la compuerta son recubiertas de inoxidable 410 (13%Cr) mientras que las de los asientos se recubren con Estelite.
Toma domiciliaria | Primeras etapas de construcción
En que caso de que la construcción de la toma domiciliaria sea posterior a la instalación de la red, se debe localizar con la mayor precisión posible la ubicación de la tubería de distribución, mediante la consulta de los planos de la obra terminada del sistema o bien, en campo mediante la ubicación de las cajas para operación de válvulas, que limitan la zona en que se instalará la toma domiciliaria, obteniendo de esta forma la localización aproximada de la tubería.
Una vez localizada la red de distribución, la selección del lugar en donde se realizará la zanja para la instalación de la toma domiciliaria, será en línea recta al lugar en donde estará ubicado el cuadro dentro del predio, esta línea será perpendicular en todos los casos a la red de distribución.
TRAZO
Se puede realizar con un hilo o cuerda, tendida y tensada en el tramo que se hará la excavación. Se marca con cal las dos líneas paralelas, separadas entre sí, de manera que no se pierda la línea al iniciar la excavación. Si no hay pavimento, el trazo se puede hacer picando el terreno con un zapapico, a lo largo de una cuerda tendida para una correcta instalación de la toma domiciliaria.
RUPTURA DE PAVIMENTO
Siempre que sea posible, el material de la ruptura del pavimento se colocará en un solo lado de la zanja, utilizando el lado más amplio para acumular el producto de la excavación, con el objeto de no mezclar los materiales. Se recomienda que se utilice disco cortador en pavimentos de asfalto y de concreto.
Los pavimentos generalmente son empedrados, adoquinados, de asfalto o concreto; se puede utilizar el material de la ruptura del pavimento para su reconstrucción, en la parte superior del relleno (previamente compactado para prevenir asentamientos posteriores).
Línea de polietileno | Tipos de polietileno
La estructura química del Polietileno es –(CH2-CH2-)n. El cual es utilizado en la línea de polietileno para rejillas, aros, marcos, etc.
Esta molécula está compuesta en su unidad estructural por dos átomos de carbono y 4 átomos de hidrógeno unidos todos por enlaces de tipo covalente. La fuerza de los enlaces C-C y C-H es 347 y 414 Kj/mol respectivamente. Esta unidad básica se puede repetir indefinidamente para formar el Polietileno.
En forma general se puede clasificar tres tipos diferentes de Polietileno, aunque solo una se puede utilizar para las líneas de polietileno de alcantarillado pluvial:
– Polietileno de baja densidad
– Polietileno de mediana densidad
– Polietileno de alta densidad
El Polietileno de baja densidad, es un polímero de cadena ramificada. Se obtiene por polimerización del etileno a altas presiones por el mecanismo de radicales libres.
Contiene sustituyentes alquilo, o pequeñas ramificaciones en la estructura de la cadena, dichas ramificaciones se producen durante el proceso de síntesis. Es un polímero con una densidad comprendida entre 0.910 – 0.925g/cm3; es incoloro, inodoro y no toxico.
El Polietileno de baja densidad se divide en: Polietileno de baja densidad, Polietileno lineal de baja densidad, Polietileno de muy baja densidad y Etil – Vinil – Acetato, el cual no sirve para el desarrollo de piezas de lalínea de polietileno para alcantarillado pluvial.
El Polietileno de media densidad, es un polímero con densidad comprendida entre 0.930 – 0.940 gr/cm3, que se emplea especialmente en la fabricación de tuberías.
El Polietileno de alta densidad, es un polímero con estructura lineal y muy pocas ramificaciones. Se obtiene por polimerización del etileno a presiones relativamente bajas utilizando catalizadores Ziegler-Natta o Proceso Phillips, aunque existe un tercero utilizado; los catalizadores Metalocenos, utilizados únicamente para obtener Polietileno de ultra alta masa molecular (PEADUAPM o sus siglas en ingles UHMWPE).
Es un polímero con densidad comprendida entre 0.941 – 0.954 gr/cm3 es incoloro, inodoro, no toxico y resistente tanto a esfuerzos como a agentes químicos, utilizado para la línea de polietileno del alcantarillado.
Policoncreto | Daños en tuberías a través del tiempo
Durante la transición de flujo libre a presurizado, las ondas de presión pueden dañar las estructuras hidráulicas de policoncreto. Estas ondas de presión pueden llegar a causar una ruptura en la estructura de la tubería.
Además, los experimentos que se han hecho sugieren que el almacenamiento y posterior liberación de aire atrapado es la fuente de inicio de oscilaciones de presión en las tuberías de policoncreto.
Burton y Nelson con base en las experiencias de Holley y sus propias investigaciones de campo, confirmaron que el aire atrapado en tuberías de transporte puede causar serias oscilaciones de presión en el sistema.
Hamam y McCorquodale mostraron a través de sus experimentos que las bolsas de aire son fácilmente atrapadas delante del frente de onda de sobrepresión, una vez que la oscilación de presiones da comienzo. Jönsson, al experimentar la generación de transitorios al detenerse bruscamente una instalación de bombeo de agua residual, encontró que una bolsa de aire atrapada en un conducto podía generar una sobrepresión superior a tres o cuatro veces la presión de servicio. Cardle observo en su experiencia una oscilación de presiones de alta frecuencia cuando el aire era liberado del sistema durante un transitorio.
El efecto dinámico de la acción del agua sobre una bolsa de aire ha sido estudiado a través de la aplicación de la segunda ley de Newton. El agua, al desplazarse por la tubería de policoncreto a una velocidad (v) ocupando una longitud de tubería (L) se precipita contra la bolsa de aire que ocupa una longitud de tubería (L1). Se verifica que la variación en la cantidad de movimiento (que pierde la masa líquida (m) como efecto de la reducción de velocidad (v) hasta anularse es igual al impulso mecánico que la origina (la compresión en la bolsa de aire).
Piezas Especiales | Instalación de descargas domiciliarias
Cuando la descarga domiciliaria se realizan con piezas especiales como las “yees”, se corta el tubo en el punto marcado y se acopla el cople conexión, la yee y el codo de 45° se colocan para recibir el albañal. Si el punto donde se conecta pieza especialpara la descarga coincide con la campana de un tubo, o se conecta a otra yee, no se requiere el cople conexión; cada yee contribuye a la longitud de la atarjea.
El procedimiento de su instalación es:
– Localizar el punto exacto de la descarga y utilizando la pieza especial denomida silleta, como guía marcar la perforación que se hará en el tubo.
– Con una broca hacer varias perforaciones a una distancia de 0.015 m de la marca, terminar el corte con ayuda de un serrucho. Limpiar la rebaba y sobrantes en la perforación.
– Montar las abrazaderas sobre el tubo dejando una holgura para recibir la pieza especial, silleta.
– Si se utiliza anillo de hule, montar éste alrededor de la perforación del tubo, montar la silleta de acuerdo al marcado y apretar los flejes hasta evitar que la silleta gire o se deslice. Si no, limpiar las áreas de contacto de la silleta y el tubo. Aplicar una capa uniforme y abundante de cementante en las áreas de contacto que se limpiaron previamente, esto se logra al utilizar un aplicador (para tinte de pelo) y aplicar cordones de cementante perimetrales a la perforación (primero en la silleta y luego en el tubo) espaciados de 0.003 a 0.005 m, en toda el área de contacto.
– Montar inmediatamente la pieza especial silleta en el tubo (para evitar que el cemento se volatilice), apretar los flejes alrededor de ella dándoles una tensión que no permita su desplazamiento.
– Una vez instalada la pieza especial, silleta, proceder a la instalación del codo y albañal exterior e iniciar el relleno apisonado.
Hierro Dúctil | Embarques de Hierro
Las tuberías y conexiones de hierro dúctil se embarcan habitualmente en camiones con plataforma. El hierro dúctil es capaz de resistir los impactos y esfuerzos que normalmente se producen durante el trayecto.
El primer paso, tan pronto el material llega a su destino, es inspeccionarlo profundamente para ver si ha padecido algún daño durante el trayecto. Normalmente, el embarque irá acompañado de un conocimiento de embarque y una lista de empaque. El propósito del conocimiento de embarque es que sirve para transferir legalmente la titularidad del material del fabricante al transportista y del transportista al instalador o mayorista que recibe el embarque. Es esencial que cualquier daño o faltante de las piezas de hierro dúctil se anote de inmediato en el conocimiento de embarque y registrado con el transportista involucrado o con el fabricante dentro de los diez días siguientes a la recepción del producto.
El conocimiento de embarque reflejará el número total de piezas, bultos o cajas. La lista de empaque proporcionará una descripción específica de cada uno de los artículos embarcados. Es necesario que se revise la totalidad de las piezas de hierro dúctil y se debe anotar cualquier discrepancia en el conocimiento de embarque antes de que el transportista abandone el lugar de destino para la entrega del embarque. Notificar lo antes posible al fabricante de las discrepancias anotadas en el conocimiento de embarque.
La falta de anotaciones por daños o faltantes pueden ocasionar reclamos que no serán reconocidos. Si se han hecho anotaciones de daños o faltantes, se debe guardar una copia de éste documento en un lugar seguro. Para facilitar la descarga, el fabricante envía sus tuberías preempaquetadas en atados y sus conexiones en cajas.
Se debe tener cuidado durante la descarga de la unidad. Cada uno de los atados y cajas va provisto de etiquetas de expedición que identifican su contenido. Estas etiquetas no se deben retirar, ya que posteriormente serán de gran ayuda para localizar, cuando sea necesario, cualquiera de los artículos.
Alcantarillado de Fierro Fundido | Sistemas de Alcantarillado
El alcantarillado de fierro fundido cuenta con 2 tipos de sistemas de alcantarillado: convencionales o no convencionales.
Son sistemas con tuberías de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad en la operación del sistema, debida en muchos casos a la incertidumbre en los parámetros que definen el caudal: densidad poblacional y su estimación futura, mantenimiento inadecuado o nulo.
Por otra parte, los sistemas de alcantarillado de fierro fundido no convencionales surgen como una respuesta de saneamiento básico de poblaciones de bajos recursos económicos, son sistemas poco flexibles, que requieren de más definición y control de los parámetros de diseño, en especial del caudal, mantenimiento intensivo y, en gran medida, de la cultura en la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que este pueda tener
- Los sistemas convencionales de alcantarillado de fierro fundido se clasifican en: Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuación de aguas residuales y lluvia.
- 2. Los sistemas de alcantarillado de fierro fundido no convencionales se clasifican conforme al tipo de tecnología aplicada y en general se limitan a la evacuación de las aguas residuales.
El tipo de alcantarillado de fierro fundido que se use depende de las características de tamaño, topografía y condiciones económicas del proyecto. Un sistema de alcantarillado por vacío consiste en un sistema de tuberías, herméticas, que trabajan con una presión negativa, vacío, que conducen las aguas de desecho a una estación de vacío, de donde son conducidas a un colector que las llevará a una planta de tratamiento o a un vertedero.
Accesorios de Fierro Fundido | Tapas de alcantarillado
Dentro de los accesorios de fierro fundido se encuentran las tapas que pueden ser de fierro fundido, de concreto reforzado, o de fibrocemento. Existen también los brocales con tapa elaborados de concreto polimérico (policreto) para tránsito ligero que sustituyen principalmente a las de fierro fundido, las cuales son propensas a que sean robadas, debido a su valor comercial; además podemos encontrar brocales con tapa de plástico (polietileno). El empleo de estos accesorios de fierro fundido está en función del tipo de vialidad donde se instalarán, de su costo de fabricación, del transporte y de su instalación.
En la construcción de las redes de alcantarillado se necesitan de los accesorios de fierro fundido para la ventilación, ya que es un factor importante. Las alcantarillas deben ventilarse por los pozos de visita para impedir así que puedan acumularse los gases y al salirse produzcan explosiones que afecten a los habitantes.
La necesidad real de la ventilación surge también por el riesgo de la falta de aire de los empleados en la red, por la posibilidad de que se produzcan estallidos y desprendimiento de gases. La eliminación de gases mediante la ventilación aminora el peligro de explosión. Por todo esto, es conveniente utilizar accesorios de fierro fundido como las tapas perforadas en los pozos de registro para proporcionar ventilación tomando en cuenta las dimensiones del área perforada, pues de resultar excesiva puede tener una entrada incontrolada de aguas pluviales, en el caso de alcantarillas sanitarias el área debe ser menor. Con el fin de evitar obturaciones por palos y suciedad, los orificios son mayores generalmente en el interior que en el exterior.