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8/18/2019 6 LINEA DE CONDUCCION.pdf

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Ing. Nancy Zevallos Quispe

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y

ALCANTARILLADO

LINEA DE CONDUCCION


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LINEA DE CONDUCCION

Llamado también en algunos textos como línea de aducción.

Es la línea que transporta el agua desde la captación hasta elpunto de entrega, que usualmente es el reservorio deregulación, pero eventualmente puede ser la planta detratamiento o puede ser directamente a la red de distribución

cuando el caudal de conducción corresponde al caudalmáximo horario, lo que hace innecesario el reservorio deregulación.

Deben conducir como mínimo un flujo igual al consumomáximo diario.


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LINEA DE CONDUCCION

La línea de conducción en un sistema de abastecimiento de

agua potable por gravedad es el conjunto de tuberías,válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargadosde la conducción del agua desde la captación hasta elreservorio, aprovechando la carga estática existente.

Debe utilizarse al máximo la energía disponible para conducirel gasto deseado, lo que en la mayoría de los casos nosllevara a la selección del diámetro mínimo que permitapresiones iguales o menores a la resistencia física que el

material de la tubería soporte.


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LINEA DE CONDUCCION

Las tuberías normalmente siguen el perfil del terreno, salvo

el caso de que, a lo largo de la ruta por donde se deberíarealizar la instalación de las tuberías, existan zonas rocosasinsalvables, cruces de quebradas, terrenos erosionables, etc.que requieran de estructuras especiales.

Para lograr un mejor funcionamiento del sistema, a lo largode la línea de conducción puede requerirse cámaras rompepresión, válvulas de aire, válvulas de purga , etc. Cada uno deestos elementos precisa de un diseño de acuerdo a

características particulares.


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CRITERIOS DE DISEÑO

Definido el perfil de la línea de conducción, es necesario

considerar criterios de diseño que permitan elplanteamiento final en base a las siguientesconsideraciones:

1. Carga disponible

2. Gasto de diseño3. Clases de tubería4. Diámetros5. Estructuras complementarias.


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1. Carga

disponible

La carga

disponible viene

representada por

la diferencia de

elevación entre la

obra de

captación y el

reservorio.


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2. Gasto de diseño:

El gasto de diseño es el correspondiente al gasto máximo

diario Qmd),

3.- Clases de tubería

Las clases de tubería a seleccionarse estarán definidas

por las máximas presiones que ocurran en la línea

representada por la línea de carga estática. Para la

selección se debe considerar una tubería que resista

la presión mas elevada que pueda producirse, ya que la

presión máxima no ocurre bajo condiciones de operación,

sino cuando se presenta la presión estática, al cerrar la

válvula de control en la tubería.


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4.- Diámetros

Para determinar los diámetros se consideran diferentessoluciones y se estudian diversas alternativas desde el puntode vista económico. Considerando el máximo desnivel en toda la longitud del tramo, el diámetro seleccionado deberá tener la capacidad de conducir el gasto de diseño con

velocidades comprendidas entre 0.6 y 3.0 m/s; y lasperdidas de carga por tramo calculado deben ser menores oiguales a la carga disponible.

5.- Estructuras complementarias.

Válvulas de aire, válvulas d purga, cámara rompe presión.


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TRAZADO

En los puntos C y D, la línea piezométrica corta a la tubería, la carga

de presión se iguala a la atmosférica.

En el punto E se desprenderá el

aire que lleva siempre disuelto el agua

Este aire modificará la L.G.H.

y si suponemos que llega a adquirir la presión atmosférica, la nueva

L.G.H. pasará de la posición HF a la HE. Como el caudal que circula

por la tubería es el mismo, la L.G.H. en su parte inferior tendrá que

ser paralela a HE, GB) y por tanto,

la tubería entre E y G estará

sometida a la presión atmosférica y no trabajará a sección llena


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TRAZADO

Aunque se puede dar solución a este problema colocando en

E una bomba de vacío para extraer el aire y mantener el

grado de vacío existente, será preferible evitarlo buscando

mejores trazos de la línea de conducción, siempre que esto

sea posible.

Las tuberías que pasan sobre la línea piezométrica reciben el

nombre de sifones


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SIFONAJE

Se da cuando el agua es succionada desde corriente abajo, en

lugar de ser empujada desde corriente arriba.

Este tipo de presión negativa puede succionar de los

alrededores agua contaminada del terreno, vía las uniones

que gotean.

Las presiones negativas mayores también pueden causar

problemas con el aire disuelto en el agua este aire puede

salir de una solución del agua y formar bolsas de aire

atrapadas en los puntos elevados de la tubería).


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ANALISIS DE BOLSAS DE AIRE


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L.G.H. MAL DISEÑADA


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L.G.H. BIEN DISEÑADA

La L.G.H. debe

estar comomínimo a 10 m.sobre el terreno.


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PERFIL DE LA LINEA DE CONDUCCION


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VELOCIDAD

R.N.E. norma OS -0.10 - CONDUCCION POR GRAVEDAD

CANALES:


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VELOCIDAD


TUBERIAS:


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VELOCIDAD


TUBERIAS:


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VELOCIDAD


TUBERIAS:


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ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS

Dentro de las estructuras complementarias aconsiderar en estas líneas tenemos:

Válvulas de purga Válvulas de aire


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UBIC CIÓN DE L S VÁLVUL S

En los puntos altos y bajos de las líneas de conducción,

mediante tubería a presión es necesario ubicar

respectivamente válvulas de purga y de aire.

Cada válvula deberá estar protegida con una cámara de

inspección accesible dotada de sistema de drenaje.


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UBIC CIÓN DE ESTRUCTUR S COMPLEMENT RI S


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VALVULAS DE AIRE

El aire acumulado en los puntos altos provoca la reduccióndel área de flujo del agua, produciendo un aumento deperdida de carga y una disminución del gasto.

Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas deaire pudiendo ser automáticas o manuales. Debido al costo

elevado de las válvulas automáticas, en la mayoría de laslíneas de conducción se utilizan válvulas de compuerta consus respectivos accesorios que requieren ser operadasperiódicamente.


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VALVULAS DE AIRE

R.N.E. norma OS -0.10


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VALVULAS DE PURGA

Los sedimentos acumulados en los puntos bajos de la línea deconducción con topografía accidentada, provocan lareducción del área de flujo del agua, siendo necesario instalarválvulas de purga que permitan periódicamente la limpieza detramos de tuberías.


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VALVULAS DE PURGA

R.N.E. norma OS -0.10


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C M R S ROMPE PRESIÓN

Si en el perfil aparecen depresiones muy profundas, puede

ser económico colocar depósitos intermedios llamados

cajas rompedoras de presión, que tienen por objeto

romper la línea piezométrica, reducir la altura de presión

y establecer un nuevo nivel estático que dará lugar a

tuberías de menor espesor y por consiguiente, de menor

costo.

Su empleo se recomienda también cuando la calidad de las

tuberías, válvulas y accesorios de la tubería no permiten

soportar altas presiones, así como para mantener las

presiones máximas de servicio dentro de una red de

distribución.


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C M R S ROMPE PRESIÓN


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EST CIONES REDUCTOR S DE PRESIÓN

CONSTRUCCION DE UNA CAMARA ROMPE PRESION


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EST CIONES REDUCTOR S DE PRESIÓN


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CÁLCULO HIDRÁULICO

Determinar los cálculos hidráulicos de la línea de

conducción para la siguiente condición:

Datos:

Gasto de diseño Qmd) = 2.1 litros/s.

Longitud de tubería L) = 380 m.

Cota captación cota cap.) = 2500 msnm.

Cota reservorio R) = 2450 msnm.


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PERDID DE

C RG Hf

PRESION


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Para determinar el valor del diámetro mediante el uso del

nomograma de Hazen-Williams C=140 ), se consideran los

valores del gasto de diseño 2.1 litros/s) y la perdida de

carga unitaria 131.6 m. por cada 1000 m).

NOMOGRAMA PARA LA FORMULA DE HAZEN Y WILLIAMS (PARA TUBERIA CON C = 140)


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NOMOGRAMA PARA LA FORMULA DE HAZEN Y WILLIAMS (PARA TUBERIA CON C = 140)


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Con el monograma resulta un diámetro de tuberíacomprendida entre 1" y 1 1/2".

Como el diseño considera un solo diámetro, se selecciona elde 1 1/2“

La perdida de carga unitaria real o pendiente de la línea deenergía (S) se estima con la ayuda del nomograma cuyosvalores de entrada son el gasto de diseño (2.1 litros/s) y eldiámetro seleccionado (1 1/2"); resultando el valor deS=100%° ( cien por mil).

Adicionalmente se hace lectura de la velocidad cuyo valor esde 1.9 m/s y se encuentra dentro del rango recomendado.


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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE: REALIZAR EL CALCULO

HIDRAULICO USANDO LAS FORMULAS DE Hazen-Williams

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