informe técnico it 2-1 - Plomyplas

INFORME TÉCNICO IT 2-1Tubos corrugados de doble pareden Polipropileno (PP) SN 8 kN/m 2con embocadura integradaEstudio comparativo entre tubos de Hormigóny tubos corrugados con embocadura integradade doble pared de PPIT 2-1 1/11

INFORME TÉCNICO IT 2-11.- Tuberías flexiblesLos tubos plomySAN son flexibles y aunquesoportan por sí mismos cierta carga exterior,su comportamiento real se deriva de que alproducirse esta deformación, entra en acciónel empuje pasivo lateral del terreno que losrodea, contribuyendo a soportar tanto lascargas fijas del terreno de relleno como lasmóviles debidas al tráfico.Por razones de seguridad, la deformaciónmáxima admitida en los tubos flexibles se haestablecido en el 5% al cabo de 50 años.Los tubos de Hormigón son rígidos y comono se pueden deformar tienen que aguantarlas cargas permanentemente por lo que laposibilidad de rotura es mucho mayor.Cuando aparece la carga, el tuborígido no se puede deformar por loque ha de resistir toda la carga….El tubo flexible evita la carga pordeflexión. El terreno que lo rodeasoporta toda la carga.Las cargas que ha de soportar un avión o elala rotatoria de un helicóptero para elevarseen el aire solamente puede resistirlas si sonflexibles. Si fueran rígidas se romperíanantes de que llegaran a sostenerse en elaire.¡Crack!. . . hasta que rompe.La rigidez del suelo es de 10 a 200veces mayor que la rigidez del tubo.El terreno determina la rigidez deltubo-suelo.Fig. 1.- Comportamiento rígido y flexible¡Flexibilidad!2.- Ataque químicoLas tuberías plásticas tienen una gran inercia química, por lo que resisten a la mayoría de agentes químicosque existen en las aguas residuales, especialmente al ácido sulfúrico y sulfhídrico.Fig. 2.- Ataque químico en tubos de hormigónEl ataque químico en los tubos de hormigón consta de dos fases. En la primera, los lodos sedimentados porla acción de los organismos anaerobios producen SH 2 .En la segunda fase, estos gases de SH 2 son fijados en la superficie interior del conducto, húmedo porcondensación. En esta segunda fase y en estas superficies no inundadas, las bacterias aerobiasThiobacillus dan origen a la producción de ácido sulfúrico H 2 SO 4 .H 2 S + 2O 2 = H 2 SO 4IT 2-1 2/11

INFORME TÉCNICO IT 2-13.- Sistema de Saneamiento plomySANCaracterísticas del Sistema:1. TUBOS plomySAN: Fabricados de acuerdo con la norma europea UNE-EN 13476 con perfil corrugadode doble pared, embocadura integrada corrugada y rigidez anular SN 8 kN/m 2 .Embocadura integrada Barras de 6 m Hasta DN 1000Fig. 4.- Tubos plomySAN2. ACCESORIOS plomySAN:a) Sistema inyectado Hembra-Hembra.b) Clip elastomérico plomySAN para acometidas.Fig. 5.- Accesorios plomySANIT 2-1 3/11

INFORME TÉCNICO IT 2-14.- Sistema de uniónEl excelente diseño de unión de los tubos plomySAN está compuesto por una junta de compresión alojadaen el primer vado del tubo corrugado. La junta es simétrica, por lo que no hay tener la precaución de ponerlade una forma u otra.Lubricar la junta y la embocadura Alinear EmpujarFig. 3a.- Sistemas de unión de los tubosLas acometidas enEspaña sonmayoritariamente de200 mmFig. 3b.- Clip elastomérico para acometidasIT 2-1 4/11

INFORME TÉCNICO IT 2-15.- Resistencia a la abrasiónEl método desarrollado por el instituto Técnico de Darmstadt, incluido en la norma DIN 19543-2, describe elprocedimiento de ensayo para PP y otros materiales tradicionales utilizados en saneamiento.A una probeta de tubo de 1 m de largo se somete a una mezclade arena-grava-agua (el árido se compone de cuarzo natural degranulometría preestablecida). El tubo se inclina en ciclosalternativos a ± 22,5 º para producir la acción abrasiva. Laprobeta se somete a 100.000 ciclos de carga (abrasiónproducida por el deslizamiento en el proceso de inclinación). Laprofundidad de la abrasión a lo largo de la pared interna sedetermina en un tramo de 0.7 m. Se excluyen las zonasextremas. La profundidad de abrasión se mide al menos cada 10mm. y se calcula la profundidad media de abrasión.Los estudios realizados confirman que la abrasión no es un problema para tubos de PP durante su vida útil,estimada en 100 años.Abrasión(mm)3,0HormigónEnsayo100.000 ciclos2,52,01,51,0PRFVHormigón0,7 - 2,2 mmPRFV0,2 - 1,0 mmGresHormigónPVCplomySANGresHormigónPVCplomySAN0,5PlásticoPlástico0,1 - 0,2 mm100.000200.000300.000400.000500.000600.000Nº deciclosFig. 6.- Abrasión en tuberías6.- Menor pérdida de carga = Mayor caudal a evacuarDebido a la menor rugosidad de los tubos de plástico, la pérdida decarga de los mismos es menor, por lo que el caudal a evacuar es mayoren los tubos de plástico que en otros materiales, o lo que es lo mismo, aigual de caudal a evacuar, necesitamos mayor pendiente en los tubosde hormigón o fundición que en los de plástico, tal y como indica lafigura siguiente.fundiciónhormigón28 o/oo24 o/ooplástico10 o/ooFig. 7.- Pendiente para el mismo caudalIT 2-1 5/11

INFORME TÉCNICO IT 2-17.- Equivalencia entre los diámetros de las tuberías de hormigón y las de plástico.Los tubos de hormigón se denominan siempre por su diámetro interior y los de plástico por su diámetroexterior, lo que simplifica la gama de accesorios para los tubos de plástico.La siguiente tabla nos da la equivalencia entre los diámetros de hormigón (interiores) y los diámetrosexteriores de los tubos plomySAN.Diámetro Nominal tubos hormigón(interior) DN/ID en mmDiámetro Nominal tubos plomySAN(exterior) DN/OD en mm150 160175 160200 200225 200250 250275 250300 315325 315350 400450 400500 500600 630800 8001000 1000IT 2-1 6/11

INFORME TÉCNICO IT 2-18.- Cálculo hidráulicoNormalmente, las tuberías de las redes de saneamiento de aguas residuales, funcionan a secciónparcialmente llena y en régimen de lámina libre, entrando en carga cada cierto periodo, en determinadascondiciones de simultaneidad o de exceso de caudales sobre los de diseño y en situaciones de limpieza odesatasco a presión de los conductos.Una vez determinados los caudales de aguas residuales y pluviales es necesario efectuar los cálculoshidráulicos oportunos para dimensionar la red, es decir, determinar las secciones de los conductosnecesarios para evacuar esos caudales. Previamente a los cálculos es necesario fijar unos criterios previossobre las condiciones con las que deseamos que funcione dicha red. Esos criterios previos han de ser,como mínimo, los siguientes:Diámetro mínimo de las tuberíasVelocidades máxima y mínima para la circulación del agua en las alcantarillasPendientes máximas y mínimas de los conductosMateriales a emplear, al objeto de utilizar los coeficientes de rozamiento adecuados.En las redes unitarias, el coeficiente de dilución para el funcionamiento de los aliviaderos.Coeficientes de seguridad. Resguardos.(Ver los criterios previos en el Capítulo VIII del Manual Técnico plomySAN)Rugosidad “n” de ManningPara PPn = 0,008De acuerdo con este gráfico,tomaremos los siguientes valoresmedios para el coeficiente derugosidad “n” de Manning:- Hormigón: 0.014- PP: 0.008Programa de cálculo -MG- plomySANCálculo de pérdidas de carga por el método de Manning StricklerAplicación de la fórmula de Manning-Strickler para cálculo de velocidades de fluido y caudales de desagüe:1V n23Rhj12V = Velocidad de circulación del fluido [m/s]n = Coeficiente de ManningR h = Radio hidráulico [m]J = Pendiente de la instalación óPérdida de carga unitaria [m/m]>>> El radio hidráulico, es la relación entre la sección mojada por el fluido yel perímetro mojado. Para secciones circulares, el radio hidráulico equivale a Di/4:Rh SPDi4S = Sección interior tubo = π . Di 2 / 4 [m 2 ]P = Perímetro interior tubo = π . Di [m]Di = Diámetro interior tubo [m]>>> La pérdida de carga se expresa en metros de columna de agua,o en metros de desnivel por metro lineal de instalaciónj = Pendiente de la instalación óPérdida de carga unitaria [m/m]>>> El caudal se calcula a partir de la sección y la velocidad del fluido.Q S vQ = Caudal transportado [m]S = Sección interior tubo = π . D i 2 / 4 [m 2 ]v = Velocidad de circulación del fluido [m/s]IT 2-1 7/11

INFORME TÉCNICO IT 2-19.- Ventajas de los tubos plomySAN frente a los tubos de Hormigón• Poco pesoLos tubos plomySAN de PP tienen una densidad de 0.91 g/cm 3 por lo que pesan menos que los de hormigón, del orden de 20 a30 veces menos.• Resistencia a cargas externasLos tubos plomySAN tienen una rigidez anular de SN = 8 kN/m 2 por lo que se pueden instalar en la mayoría de redes hasta unaprofundidad de 7 m.• FlexibilidadUna tubería de uniones flexibles puede absorber deformaciones por asentamiento del terreno sin ver comprometida suestanquidad.• Resistencia a la abrasiónDebido a su lisura interior la abrasión en tubos plásticos es mucho menor que en tubos rugosos como los de Hormigón.• Resistencia a la corrosión y al ataque químicoEstá demostrado que los tubos plásticos resisten mucho mejor el ataque químico y biológico de las aguas y afluentes agresivos.• Lisura internaLa menor pérdida de carga por rozamiento nos permite evacuar más caudal con el mismo diámetro interior de los tubos o rebajarel diámetro de los tubos de plomySAN para evacuar el mismo caudal.Además la rugosidad de los tubos de Hormigón facilita la adherencia de incrustaciones en los mismos, con la consiguientereducción de diámetro con el paso del tiempo.• EstanquidadLa estanquidad es el parámetro fundamental del saneamiento ya que por un lado evitamos infiltraciones que nos darían mayorcosto al tener que tratar mayor volumen de agua y por otro lado fugas, que contaminarían los suelos.• Rendimiento de instalaciónEn igualdad de condiciones, los tubos plomySAN se pueden instalar 5 veces más rápidos que los tubos de Hormigón. Por ejemplo9 m/h. en un tubo de hormigón frente a 45 m/h en tubos plomySAN, debido a que los tubos de hormigón tienen una longitud de 1 ó2 m. y los de plomySAN de 6 m. Esta condición nos evita tener demasiado tiempo la zanja abierta con las consiguientes molestiasque esto origina.• MantenimientoCon los nuevos sistemas de limpieza por chorro de agua a presión de 60 bar es posibles realizar periódicamente la limpieza de lasredes de saneamiento de tubos plomySAN como ya se viene haciendo desde hace años en otros países. Además es posiblerealizar inspecciones mediante cámaras de televisión robotizadas debido a su interior de color blanco,.• Resistencia al impacto a bajas temperaturasLos tubos plomySAN resisten impactos a temperaturas inferiores a 0º C. A los tubos de Hormigón las temperaturas bajas lesafectan de una forma importante.• Sistema de Saneamiento integralEl sistema de saneamiento plomySAN se compone de Tubos y Accesorios que se pueden conectar a Arquetas de Inspección yPozos de Registro, perfectamente estancos mediante las correspondientes juntas de compresión.Una tubería rígida de hormigón,se rompería mucho antes dealcanzar estas deformaciones.IT 2-1 9/11

INFORME TÉCNICO IT 2-110.- Algunos problemas de los tubos de hormigónRoturasAtaque químicoAbrasiónFalta de estanquidad11.- InstalaciónEn los sistemas de conducción de agua no sólo es importante la elección de materiales y productoscertificados que garantizan su calidad, sino que su instalación sea realizada correctamente. Una deficienteinstalación puede contribuir a que en las redes de conducción de agua se produzcan infiltraciones delexterior, roturas, fugas, ... con el consiguiente perjuicio en la calidad del agua y en su gestión.Por ello, AseTUB consciente de la importancia de la correcta instalación y debido a la ausencia de unacualificación específica, decidió crear unos cursos de formación de instaladores de redes de abastecimiento,riego y saneamiento. Estos cursos especializados y de alto contenido práctico, se desarrollan encolaboración con empresas gestoras de agua, y se imparten en reconocidos centros de formación.NombreApellidosIT 2-1 10/11