Brocales de Fierro Fundido | La Naturaleza del gas y su origen
El gas natural es un compuesto no tóxico, incoloro e inodoro, que puede acumularse en el interior de los sistemas de alcantarillado ocasionando explosiones en caso de no contar con los Brocales de Fierro Fundido que evitan su acumulación.
El gas está constituido por una mezcla de hidrocarburos en la que su principal componente es el metano (CH4), una molécula sencilla formada por 1 átomo de carbono y 4 átomos de hidrógeno. Su composición química, no obstante, varía sensiblemente según su procedencia, ya que acostumbra a ir asociada a otras moléculas o elementos como el ácido sulfhídrico (H2S), el anhídrido carbónico (CO2), el nitrógeno (N2) o el helio (He) que se extrae cuando el gas natural se destina a usos industriales y domésticos, por lo que son necesarios también los brocales de fierro fundido en zonas industriales que permitan la ventilación de dichos sistemas.
El origen del gas natural, como el del petróleo, lo debemos buscar en los procesos de descomposición de la materia orgánica, que tuvieron lugar entre 240 y 70 millones de años atrás, durante la época en la que los grandes reptiles y los dinosaurios habitaban el planeta (Era del Mesozoico). Esta materia orgánica provenía de organismos planctónicos que se fueron acumulando en el fondo marino de plataformas costeras o en las cuencas poco profundas de estanques, y que fueron enterradas bajo sucesivas capas de tierra por la acción de los fenómenos naturales.
Así, sus compuestos fundamentales –grasas y proteínas– se descompusieron muy lentamente en ausencia de oxígeno por la actuación bacteriana. Los gases generados, por diferencia de presiones, ascendieron por las rocas porosas de la corteza terrestre hasta llegar a capas de terreno impermeable, bajo las que quedaron atrapados originando las grandes bolsas o yacimientos de los que hoy en día sacamos provecho los humanos y a los cuales necesitan de brocales de fierro fundido para una correcta ventilación, en la zonas que se requiera.
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.
Rejillas de Fierro Fundido | Sistema de alcantarillado separados
Las rejillas de fierro fundido son esenciales debido al deterioro ocasionado al medio ambiente por las aguas residuales y por los procesos de tratamiento. Por ello es conveniente la construcción de sistemas de alcantarillado separados. Los sistemas de alcantarillado, separados o combinados, tienen ventajas y desventajas entre sí.
Los sistemas combinados tienen como ventajas el captar y filtrar a través de las rejillas de fierro fundido tanto aguas residuales como pluviales, con lo cual el diseño, construcción y operación en apariencia es más económico. En este aspecto, los sistemas separados implican mayores inversiones. Por otra parte, los problemas ocasionados por la contaminación han obligado a las autoridades a enfrentarlos disminuyendo lo más posible el riesgo de esos problemas. Por consiguiente, para cuidar el medio ambiente es necesario contar con plantas de tratamiento que resulten más económicos por unidad de volumen tratado y rejillas de fierro fundido, que eviten el paso de materiales tóxicos o dañinos.
Aquí es evidente la conveniencia de los sistemas separados, pues los volúmenes de aguas pluviales son muy superiores a los correspondientes de aguas residuales en proporción de 50 a 200 veces o más. Así, una planta de tratamiento es más económica si solo se encarga de tratar aguas residuales de cierto tipo.
Un factor más a favor de los sistemas de alcantarillado separados se debe a la mayor demanda de agua en las ciudades, producto de su crecimiento, y a la escasez de la misma cerca de ellas. Esto ha llevado a las autoridades a tomar medidas integrales para que más habitantes dispongan del agua indispensable para cubrir sus necesidades y desempeñen sus actividades.
Tales medidas abarcan desde una mayor cobertura de abastecimiento hasta un uso racional del agua, y en este aspecto se deben desarrollar acciones encaminadas al rehúso del agua de lluvia, facilitando su filtrado con lasrejillas de fierro fundido adecuadas al entorno.
Brocales de Fierro Fundido | Estructuras de conducción
Los brocales de fierro fundido son piezas fundamentales para un correcto funcionamiento de las estructuras de conducción.
Estas, son aquellas obras o dispositivos, complementarias de las tuberías o conductos, que son esenciales para el buen funcionamiento de los sistemas de alcantarillado sanitario y pluvial, ya que a través de los brocales de fierro fundido se permite la correcta inspección y limpieza de las alcantarillas, disipando la energía con que llega el agua y ayudan en la unión de varias tuberías en los cambios de diámetro, dirección y pendiente.
De acuerdo a sus características particulares las estructuras en la conducción se clasifican en pozos de visita, cajas unión y disipadores de energía, (cajas con caída). Los pozos de visita tienen por función la inspección, limpieza y ventilación de las tuberías. Atendiendo al diámetro interior de las tuberías de llegada y /o salida los pozos de visita se clasifican en comunes y especiales. Las cajas unión de acuerdo a su función pueden ser de conexión, de deflexión, y en algunos casos pueden presentar ambas funciones. Las estructuras de disipación de energía se agrupan en tres bloques, caída adosada, caída natural y caída escalonada.
Por lo general, se utilizan brocales prefabricados como los brocales de fierro fundido, concreto reforzado, de plástico (polietileno) y pozos de visita prefabricados de fibrocemento que incluyen brocal de fibrocemento, así como pozos de visita prefabricados de PVC que incluyen brocal de PVC. Las dimensiones del brocal están en función del material en que se fabriquen los pozos de visita.
Existen también brocales con tapa elaborados de concreto polimérico (policreto) para tránsito ligero que pueden sustituir a los brocales de fierro fundido, las cuales son propensos a ser robados, debido a su valor comercial; además podemos encontrar brocales con tapa de plástico (polietileno), etc.
Coladeras de Fierro Fundido | Sistemas de alcantarillado
Las coladeras de fierro fundido se utilizan en el sistema de alcantarillado, los cuales son una parte muy importante de la infraestructura hidráulica de una población, ya que son los encargados de transportar las aguas residuales de una población y/o los escurrimientos pluviales, hasta un lugar de disposición o tratamiento.
En ocasiones, se pueden presentar condiciones de trabajo desfavorables en las coladeras de fierro fundido de los sistemas de alcantarillado, las cuales ponen en peligro la integridad de la infraestructura. Un primer ejemplo es la corrosión por sulfuro de hidrógeno, la cual se puede presentar como consecuencia de transportar agua con materia orgánica, como en el caso del agua residual. Otro ejemplo lo encontramos al momento de un llenado rápido de una línea de alcantarillado, ya que en estas condiciones se pueden generar sobrepresiones importantes, capases de provocar la fractura de la conducción.
También se puede ver afectada la integridad de las tuberías a causa de obstrucciones debido a que en las coladeras de fierro fundido se pueden presentar por la intrusión de raíces. Estas intrusiones se presentan cuando las raíces de los árboles se introducen por grietas o dislocaciones en busca de agua, invadiendo el interior y disminuyendo su área útil.
Esta serie de condiciones pueden llevar a la necesidad de sustituir o rehabilitar las líneas de coladeras de fierro fundido del alcantarillado, por lo cual es importante conocer las diferentes opciones que existen para restaurar las condiciones de uso normales en caso de ser necesario. Por lo tanto, en esta tesis se expone la problemática a la que están expuestos los sistemas de drenaje, así como algunos métodos para rehabilitarlos o sustituir sus conductos.