La línea de conducción, resulta ser el sistema de tubería que lleva el agua desde el punto de captación hasta el reservorio. En este recorrido, podemos encontrarnos una planta de tratamiento si la instalación es común para todos los usuarios.
La función de la misma es lo comentado, transportar el agua de un sitio a otro y en las mejores condiciones posibles siendo muy interesante que el sistema tenga una vida útil muy larga y no debamos de hacer reparaciones constantemente.
En los siguientes apartados, analizaremos el principio general de funcionamiento así como la instalación típica, opciones técnicas, la operación y mantenimiento y los costes de la línea de conducción.
Todo lo que se trate en este capítulo acerca de las tuberías es igualmente útil para todas las tuberías que se coloquen en la instalación, desde el sistema de captación, hasta el punto final de consumo del recurso hídrico.
Principio general de funcionamiento
El agua, una vez recogida y recolectada en el depósito de captación, se debe de transportar hasta el depósito de almacenamiento. Desde la cámara húmeda del sistema de captación, por medio de la gravedad, el agua descenderá hasta el depósito que se encontrará cerca del punto de consumo, pero en cotas más altas que las de consumo para regular la presión de la red de distribución. Este descenso del agua, se realiza por medio de una línea de tuberías, las cuales, normalmente serán de PVC. Deberemos de tener en cuenta a la hora de realizar la instalación que la perdida de carga sea la menor posible, así como verificar que el sistema no sobrepase el límite de presión de las tuberías, la presión máxima que soporta la tubería antes de romperse, ya que las podría llegar a romper. El punto de máxima presión en las tuberías, no suele darse durante el funcionamiento habitual del mismo, si no cuando realizamos el cierre de válvulas de paso que genera una sobre presión en el sistema. Para el buen funcionamiento del sistema de tuberías, es recomendable que el paso del agua por las tuberías se realice con velocidades entre 0.6 y 3 metros por segundo.
Instalación típica
El sistema de tuberías depende del terreno en el que realicemos la instalación y esta puede estar expuesta a múltiples problemas debido a que las tuberías, en principio, deberían de continuar el perfil de la tierra. Dependiendo del terreno que nos encontremos el perfil del sistema cambiara y con ello los costes del mismo. En la Zona Andina, debido a las características del terreno podemos encontrarnos desde zonas hundidas, picos insuperables, bajadas bruscas, terrenos inestables, balsas de agua… En la medida de lo posible, deberemos de evitar estas dificultades, sobre todo las balsas de agua o los terrenos inestables que puedan dañar nuestro sistema e inutilizarlo. Para el resto de los problemas, se pueden buscar soluciones tales como cavar un túnel para superar las zonas elevadas, poner válvulas de purga, válvulas de aire y cámaras rompe presión.
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Página 53 Por lo tanto aparte de las tuberías la instalación podrá ir acompañada de las siguientes estructuras y aparatos:
- Válvulas de purga: se colocan en las zonas más bajas del sistema para evitar que los sedimentos se acumulen.
- Válvulas de aire: sirven para evitar las bolsas de aire en los puntos más elevados del sistema.
- Cámaras rompe presión: disipan la energía acumulada en los lugares donde la presión sea demasiado elevada y tengamos que reducirla para que no dañe las tuberías y las termine inutilizando. Podemos observar una de ellas en la figura 15.
- Válvulas de paso: Se colocan a lo largo de todo el sistema para facilitar su funcionamiento y mantenimiento distanciados unos de otros cada cierta distancia.
Figura 15: Estructura cámara rompe presión.
Colocar las cámaras rompe presión resulta muy importante debido a que van a permitir tener tuberías menos resistentes, menos problemas en la instalación debido a que será más difícil llegar al límite de rotura de las tuberías y menos recambios del sistema por mantenimiento debido al mal estado del mismo. Todo esto supondrá un ahorro en los costos del sistema debido al ahorro en mantenimiento y costo de los materiales en la construcción de la instalación.
La línea de tuberías suelen ser de PVC y se encarecerán en función de la resistencia que tenga el material que coloquemos, de forma que cuanto más resistente sea, más caro será el material.
A la hora de construir la instalación, resulta importante realizar un mapa de replanteo que nos ayudará a ubicar todas las tuberías y saber exactamente el diámetro, material o la forma de la misma [13]. Esta herramienta, resulta muy útil a posteriori ya que tendríamos todos los datos de la instalación disponibles en este mapa y facilitaría las labores de mantenimiento,
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Página 54 sustitución y distintas operaciones. Este replanteo debería de encontrarse siempre en manos de la persona encargada de la gestión del sistema.
Opciones técnicas
En ocasiones podemos utilizar las tuberías rompe presión para evitar los posibles golpes de ariete (ver figura 16). Se trata de una tecnología que hace que la onda generada en el golpe de ariete se disipe y este no siga su recorrido aguas arriba de la tubería dañando la misma e incluso pudiendo llegar a la rotura de la tubería si esta no es suficientemente fuerte. También puede servir como alternativa a las cámaras rompe presión. Se calcula que si la caída es mayor de 50 m se debe de colocar o bien una tubería o una cámara rompe presión debido a que si no la presión sobre la tubería podría llegar a ser muy grande.
La tubería rompe presión resulta más barata y sencilla frente a la cámara rompe presión. También el mantenimiento de la misma se vería reducido. La desventaja de la misma, es que se trata de un sistema actual que no se ha utilizado todavía en muchas instalaciones y se puede decir que se encuentra en fase de pruebas por lo que puede haber variaciones en la misma. Se trata de una alternativa que de confirmarse que puede funcionar bien podría suponer un pequeño avance en la construcción de la red de tuberías.
Figura 16: Tubería rompe presión [77].
Otra opción técnica al alcance de las instalaciones de abastecimiento de agua, es el uso de distintos tipos de cámaras rompe presión, existen muchas en el mercada y cada una tiene su particularidad, pero no lo trataremos en este manual ya que se escapa del objetivo del mismo. Aparte de los posibles distintos tipos de cámaras rompe presión, en ocasiones podemos prescindir de las cámaras secas de válvulas que suelen acompañar a las primeras. Esto se
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Página 55 puede observar en la figura 17. Para ello, lo que se hace es hacer que las tuberías de entrada y salida vayan por la estructura hasta el depósito y terminen dentro de tal manera que podamos acceder a la válvula de paso desde el interior de la cámara rompe presión.
Figura 17: Cámara rompe presión sin cámara de válvulas.
Operación y mantenimiento
Como en los apartados anteriores, es importante seguir los consejos generales acerca del mantenimiento de todas las instalaciones comentadas en apartados anteriores (véase punto 2.1.1.1.).
Otras tareas de mantenimiento relacionadas con la línea de conducción son las siguientes: - Comprobar periódicamente que no existan zonas húmedas en las tuberías así como
corrimientos de tierra. Además, verificar periódicamente las válvulas y los problemas por la corrosión.
- Periódicamente deberemos de hacer uso de las válvulas de purga y aire para que no se acumulen sedimentos y aire durante mucho tiempo, que impidan el buen funcionamiento del sistema así como observar cualquier error en el sistema para repararlo inmediatamente.
- Las cámaras rompe presión se deben inspeccionar periódicamente para comprobar su correcto funcionamiento y con respecto a su limpieza se deben de tratar como si fueran un depósito más de la instalación realizando las labores correspondientes citadas en capítulos anteriores (véase punto 2.1.1.2.1.2.3.).
- Resulta muy importante, tener en cuenta en toda la estructura de instalación, ya sea en las tuberías o en todas las estructuras construidas, que no se realicen en terrenos donde pueda haber deslizamientos o corrimientos de tierras para evitar grietas o deterioro rápido de la instalación.
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Costes
En las tablas 5 - 9 podemos observar costos orientativos para la línea de conducción.
TUBERÍA PVC SAP Ø 1.5" 2,27 $/m
LINEA DE CONDUCCIÓN Ø 1.5"
Tabla 5: Costos unitarios línea de conducción [77].
HORMIGON 175 Kg/cm2 135,56 $/m3
ACERO fy = 4200 Kg/cm2 1,86 $/Kg
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO 5,60 $/m2
ACCESORIOS DE INGRESO - SALIDA 30,06 $/UD
TUBO ROMPE CARGA
Tabla 6: Costos unitarios tubo rompe presión [77].
RELLENO 4,20 $/m3
PIEDRA COLOCADA 27,08 $/m2
HORMIGON 140 Kg/cm² 125,98 $/m3
HORMIGON LOSA DE TAPA 175 Kg/cm² 135,56 $/m3
HORMIGON MUROS 175 Kg/cm² 135,56 $/m3
HORMIGON LOSA DE FONDO 175 Kg/cm² 135,56 $/m3
ACERO fy = 4200 Kg/cm² 1,94 $/Kg
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE LOSA DE TECHO 6,17 $/m2
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE PAREDES 6,30 $/m2
ACCESORIOS DE INGRESO 49,34 $/UD
ACCESORIOS DE SALIDA 11,60 $/UD
ACCESORIOS DE REBOSE Y LIMPIEZA 12,18 $/UD
ACCESORIOS DE VENTILACION 3,46 $/UD
TAPA METALICA SANITARIA 0.60 x 0.60 50,00 $/UD
PINTURA EN MUROS EXTERIORES AL LATEX 0,54 $/m2
CAMARA ROMPE PRESIONES
Tabla 7: Costos unitarios cámara rompe presión [77].
Tabla 8: Costos unitarios válvula de purga [77].
HORMIGON 140 kg/cm2 126,01 $/m3
PIEDRA 4", ASENTADA CON MORTERO 10,01 $/m2
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO 6,12 $/m2
ACCESORIOS DE CONTROL Ø 10,65 $/UD
TAPA METALICA SANITARIA 0.40 x 0.40 32,69 $/UD
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Página 57 Tabla 9: Costos unitarios válvula aire [77].
HORMIGON 140 kg/cm2 126,01 $/m3
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO 5,79 $/m2
ACCESORIOS DE CONTROL 7,86 $/UD
TAPA METALICA SANITARIA 0.40 x 0.40 32,69 $/UD
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