Sistema de saneamiento PVC

6

7

7

7

8

9

10

11

14

16

17

23

ÍNDICE

Introducción

Fabricación y presentación

Calidad

Garantías

Propiedades y características

Campos de aplicación

Programa de tuberías

Programa de accesorios

Instrucciones de montaje

Datos técnicos

Cálculo hidráulico

Ruletas de cálculo para sistema deSaneamiento en P.V.C.

/6

Las tuberías de

Saneamiento Ferroplast

de pvc no plastificado

están ideadas para la

canalización, enterrada y sin presión,

de aguas negras y residuales de origen

industrial o doméstico.

En la actualidad, constituyen la solución

técnica y económica más eficaz y

racional para este tipo de aplicaciones.

Rigidez anular nominal

Relación D/e máxima (SDR)

Densidad media

Módulo de elasticidad

Coeficiente medio de dilatación térmica lineal

Conductividad térmica

Resistencia eléctrica superficial

2 KN/m2

51

4 KN/m2

41

1,4 g/cm3

≥ 3.000 MPa

0,08 mm/m °C0,16 W/m °C

≥1012 Ω

8 KN/m2

34

SERIE

SN-2 SN-4 SN-8

Esfuerzo circunferencial (ensayo de presión interna) 60°C, 1.000 horas

Resistencia al impacto a 0°CTemperatura de reblandecimiento VICAT

Retracción longitudinal en caliente

Resistencia al diclorometano 15°C

10 MPa

T.I.R. ≤ 10%

≥ 79°C< 5%

Sin ataque

VALOR

OTRAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

EXIGENCIAS EN ENSAYOS

/8

PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS

LIGEREZA

RESISTENCIA

ESTANQUEIDAD

FACILIDAD DE MONTAJE

ECONOMÍA DE MANTENIMIENTO

ECONOMÍA DE DISEÑO

A la corrosión. Es resistente tanto al ataque de sustancias agresivas que transporte elefluente como a la posible acción química del terreno donde se instale.La norma UNE 53389 establece el nivel de resistencia química del P.V.C. frente asustancias agresivas.

A la abrasión. Debido a su baja rugosidad no se ven afectadas por la acción de laspartículas sólidas y abrasivas que puedan contener los fluidos transportados.

A las corrientes erráticas, telúricas y galvánicas. No se ven afectadas desde el puntode vista de la corrosión electrolítica dado que el P.V.C. es un material no conductorde la electricidad.

Los trabajos de limpieza de la canalización son más rápidos y menos frecuentes.

En caso de avería, las reparaciones son rápidas y poco costosas dada la amplia gamade accesorios.

Su bajo coeficiente de rugosidad permite una velocidad de flujo elevada que, juntocon las importantes reducciones de pérdida de carga, permiten el uso de diámetrosmás pequeños que con tuberías de otros materiales.Las pendientes necesarias para conseguir velocidades mínimas son menores quepara tuberías de otros tipos de materiales. Por tanto, se necesitan menoresvolúmenes de excavación.

/9

CAMPOS DE APLICACIÓN

Colectores en edificios

Acometidas de saneamientos

Red general de saneamiento urbano

Emisarios

Nuestro

departamento de

calidad dedica una

especial atención a

las distintas fases

del proceso de

fabricación, que van

desde el control de

las materias primas

hasta los productos

terminados.

/11

PROGRAMA DE ACCESORIOS

87°3

0'

Dn

Dn

Z2 L2

Z1L1

Dn

160

200

250

315

400

500

L1

83,0

100,0

136,0

144,0

160,0

160,0

L2

74,0

85,0

103,0

114,0

140,0

150,0

Z1

84,0

105,0

132,0

166,0

211,0

380,0

Z2

100,0

122,0

154,0

192,0

244,0

430,0

CODOS

CODO MACHO-HEMBRA A 87° 30’

Todas las medidas expresadas en milímetros.

L1

Z2L2

Z1

45°

Dn

Dn

Dn

160

200

250

315

400

500

L1

82,0

100,0

135,0

144,0

165,0

160,0

L2

72,0

84,0

101,0

118,0

140,0

150,0

Z1

67,0

46,0

58,0

73,0

91,0

103,0

Z2

50,0

64,0

80,0

100,0

126,0

152,0

CODO MACHO-HEMBRA A 45°87

° 30'

Dn

Dn

Z2 L2

Z1L1

Dn

250

315

L1

101,0

116,0

L2

101,0

116,0

Z1

154,0

192,0

Z2

154,0

192,0

CODO HEMBRA-HEMBRA A 87° 30’

45°

Dn

DnZ2L2

Z1L1

Dn

250

315

L1

101,0

116,0

L2

101,0

116,0

Z1

79,0

100,0

Z2

79,0

100,0

CODO HEMBRA-HEMBRA A 45°

L1

Dn

Dn

160

200

250

315

L1

85,0

107,0

126,0

146,0

MANGUITOS

MANGUITO PASAMUROS

L1

Dn

Dn

160

200

250

315

400

L1

174,0

217,0

254,0

297,0

325,0

MANGUITO UNIÓN JUNTA ELÁSTICA

Las tuberías de Saneamiento Ferroplastde poli (cloruro de vinilo) no plastificadoestán ideadas para la canalización,enterrada y sin presión, de aguas negrasy residuales de origen industrial odoméstico.En la actualidad, constituyen la solucióntécnica y económica más eficaz yracional para este tipo de aplicaciones.

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Todas las medidas expresadas en milímetros.

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INSTRUCCIONES DE MONTAJE

Limpiar las superficies a unir. Aplicar Lubricante Ferroplast en elcajeado que alojará la junta elástica en el extremo hembra del tubo.

Lubricar también lajunta elástica.

Marcar la longitud detubo a introducir.

Alinear los dos tubos yempujar el extremomacho hasta la marcarealizada anteriormente.

Colocar la junta elásticaen la cavidad.

UNIONES

1. Taladrar perpendicularmente al tubo un agujero de diámetro aproximado al del tubo a injertar. Para ellose hace uso de una sierra que puede ser accionada con ayuda de una llave o con un taladro, en amboscasos a velocidad lenta.

2. Eliminar las virutas del borde del agujero con ayuda de una lija.

3A y B. Ensamblar el injerto “clic”.

Este sistema de acometida, a través del injerto “clic”, supone una solución sencilla, rápida y segura en lasconexiones de los ramales verticales y horizontales, en los colectores de viviendas y en las redes dealcantarillado.

Proceso de montaje de un injerto “clic”.

ACOMETIDAS

Para las acometidas domiciliarias al conducto principal se utilizan derivaciones o tomas – injertos tipo “clic”con juntas que aseguran la perfecta estanqueidad de las uniones.

Para un correcto ensamblaje de los tubos y una garantía total de estanqueidad, el anillo de cauchoo junta elástica debe estar bien lubricado, tanto por la parte interior como por la exterior, en elmomento de la unión de los dos tubos. Por ello, se aconseja no introducirlo en la cavidad del tubohasta entonces.

1

3 4 5

2

1 2 3 A 3 B

/15

INSTALACIÓN EN ZANJA.

Los factores que influyen en la definición de laanchura y profundidad de la zanja son lossiguientes:

Fases de la instalación.

a) Excavación

Con el fin de facilitar los trabajos en el interior de la zanja, se recomienda darle una anchurasuperior en 30 cm. al diámetro de la tubería por ambos lados y, excavar unos 15 cm. más pordebajo de la generatriz inferior del tubo. Este vaciado adicional se rellena con arena o tierravegetal, nivelando la superficie y, evitando así los posibles daños que pudiera sufrir el tubo acausa de piedras y cantos angulosos.En suelos arenosos exentos de terrones y piedras se podrá prescindir del relleno.

No se debe instalar nunca sobre materiales que varíen su volumen con la humedad ytemperatura (arcilla, caliza, etc.)

b) Relleno de la zanja.

Se debe realizar por ambos lados a la vez utilizando el propio material extraído durante la excavación obien con otro material seleccionado.

La compactación en cualquiera de las fases de relleno se debe hacer con pisón ligero y en amboslados del tubo sin llegar a compactar la zona central en la proyección horizontal de la tubería.

c) Tendido

Los tubos deben colocarse como se indica en las Instrucciones de Montaje descritas anteriormente.

Dada su ligereza, los diámetros pequeños no precisan de maquinaria especial para su instalacióny los diámetros grandes no requieren maquinaria muy pesada.

Diámetro del tubo a instalar.Tipología de la zanja.Topografía y clase de terreno.La profundidad va en funciónde las cargas móviles.

Fase I: ejecución de la cama de apoyo

Formación de la capa de apoyo sobre la que se extenderá el tubo. Esta capa dematerial garantizará el adecuado ángulo de apoyo del tubo sobre el fondo. Debecompactarse uniformemente en toda su longitud.

Fase III: relleno con suelo seleccionado sobre generatriz superior del tubo

Se continúa el relleno hasta 30 cm. por encima de la coronación. En esta fase sedebe usar suelo seleccionado y cribado, pudiéndose utilizar también para este finel mismo material que se usó para el lecho.

Fase IV: relleno hasta coronación de la zanja

Continuación del relleno hasta la coronación de la zanja, en tongadas de espesormenor o igual a 20 cm.

Fase II: relleno hasta generatriz superior del tubo

Se continúa el relleno vertiendo material en capas de espesor menor o igual a 15cm., con un grado de compactación similar al de la cama de apoyo. Esta etapa serepite sucesivamente hasta llegar a la coronación del tubo, dejándolo visible. Nodeben quedar espacios vacíos bajo el tubo y es muy importante compactar bien elrelleno vertido a ambos lados de la tubería.

Diámetroexterior(mm.)

Ausencia de tráfico rodado

SN-2 SN-4 SN-8

Tráfico hasta 12 Tm

SN-2 SN-4 SN-8

Tráfico hasta 24 Tm

SN-2 SN-4 SN-8

110

125

160

200

250

315

400

500

630

-

-

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,3

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

-

-

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,4

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

-

-

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

1,0

1,4

0,5

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

-

-

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,8

4,6

0,6

1,0

1,1

1,2

1,2

1,4

1,4

1,6

1,8

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

Tráfico hasta 60 Tm

SN-2 SN-4 SN-8

/16

DATOS TÉCNICOS

ALTURA MÍNIMA DE ENTERRAMIENTO

(Altura expresada en metros)

Cálculos realizados en base a la norma UNE 53331

Las limitaciones impuestas en el cálculo son:

Coeficiente de seguridad mínimo sobre las tensiones: 2,5.

Deformación máxima permitida del diámetro interior: 5%

Se consideran las siguientes condiciones más desfavorables:

Grado de compactación del relleno: 95% Proctor Normal.

Tipo de relleno: suelo no cohesivo.

Superficie pavimentada: 10 cm. de aglomerado asfáltico y 20 cm. de gravillacompactada.

Zanja de paredes verticales.

Ángulo de apoyo sobre lecho de arena: 90°

Tipo de terreno: suelo cohesivo.

Ancho de zanja: mínimo 60 cm. más que el diámetro nominal del tubo.

30 cmH

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CÁLCULO HIDRÁULICO DE TUBERÍAS DE SANEAMIENTO

CONCEPTOS PREVIOS

Por definición, en una conducción de saneamiento, el agua residual circulará en régimen de láminalibre, a semejanza con un canal.

Esto significa que, de cara a los cálculos hidráulicos, existe cierta complejidad.

La razón es que para una misma conducción, el calado y la velocidad del agua residual varían conel caudal circulante.

Con el fin de efectuar unos cálculos menos laboriosos, utilizaremos lo que se conoce como curvascaracterísticas.

Estas curvas permiten relacionar la velocidad del flujo y el caudal correspondiente con un calado hcon la velocidad y caudal que existirían si la sección estuviese totalmente ocupada por el agua.

De aquí en adelante hablaremos de:

Relación de llenado: Relación entre elcalado existente y el diámetro interior de latubería. Se representa por h/D.

Relación de caudales: Relación entre elcaudal circulante por la tubería cuando elcalado es h (Qp) y el que existe para la mismatubería con igual pendiente, si el calado es D(Qll), o sea, en sección llena (D=diámetrointerior de la tubería).Relación de velocidades: Relación entre la velocidad del flujo cuando el calado es h (Vp), y la

que existiría cuando el calado fuese D(Vll).

CÁLCULO PARA TUBERÍAS DE SECCIÓN CIRCULAR POR MÉTODOS ANALÍTICOS

Para el caso de una tubería circular, podemos emplear la tabla de THORMANN y FRANKE,que es una tabulación de las curvas características de una tubería de sección circular. En el casoparticular de estos autores, se tiene en cuenta además el efecto de la fricción del aire que quedaocluido entre la lámina libre del agua y la tubería.

Estos son los pasos a seguir en el cálculo:

Perímetromojado

Sección mojada

h

D

1. Cálculo de los valores a sección llena.

Para el cálculo de los valores a sección llena utilizaremos cualquiera de las múltiples ecuaciones y fórmulasexistentes. Por su sencillez de manejo, en este catálogo se propone el empleo de la ecuación de Manning:

Donde:I: pérdidas de carga en m/m. En el caso de tuberías en las que el agua circula en régimen de lámina

libre, es también la pendiente de la conducción.v: velocidad de circulación del agua en el interior de la tubería. Se mide en m/s. Suele ser habitual fijar

unos valores máximo y mínimo de velocidad, en el dimensionamiento de conducciones de saneamiento. Losvalores más frecuentes son:

- V máx.: 2,5 m/s para evitar problemas por abrasión de la tubería, con independencia del materialdel que esté fabricada.- V min.: 0,5 m/s para evitar que se produzcan sedimentaciones de sólidos en suspensión, muyhabituales en aguas residuales.

n: Coeficiente de rugosidad de Manning. Para el P.V.C., el valor habitual de n es 0,008.RH: radio hidráulico. Se define como el cociente entre la sección mojada y el perímetro mojado de la

tubería. Se mide en m.Al utilizar la fórmula de Manning sólo trabajaremos con parámetros correspondientes a secciónllena. Esto significa que el RH tomará el valor Øint/4.

v2•n2I=

RH(4/3)

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2.- Cálculo de h/D, Qp/Qll y Vp/Vll.En este paso utilizaremos los valores de la tabla de THORMANN y FRANKE que sigue a continuación.

0,0000,0230,0320,0380,0440,0490,0530,0570,0610,0650,0680,0710,0740,0770,0800,0830,0860,0880,0910,0930,0950,0980,1000,1020,1040,1060,1080,1100,1120,1140,1160,1180,1200,1220,1230,1250,1270,1290,1300,1320,1340,1350,1370,1380,1400,1410,1430,1450,1460,1480,1490,1510,1520,1530,1550,156

0,1580,1590,1600,1620,1630,1640,1660,1670,1680,1700,1710,1720,1740,1750,1760,1770,1790,1800,1810,1820,1830,1850,1860,1870,1880,1890,1910,1920,1930,1940,1950,1960,1970,1990,2000,2010,2020,2030,2040,2050,2060,2070,2080,2100,2110,2160,2210,2260,2310,2360,2410,2450,2500,2540,2590,263

0,2680,2720,2760,2810,2850,2890,2930,2970,3010,3090,3160,3240,3310,3390,3460,3530,3600,3670,3740,3810,3870,3940,4010,4070,4140,4200,4260,4330,4390,4450,4510,4580,4640,4700,4760,4820,4880,4940,5000,5060,5120,5190,5250,5310,5370,5430,5500,5560,5620,5680,5760,5810,5870,5940,6000,607

0,6130,6200,6260,6330,6400,6460,6530,6600,6670,6750,6820,6890,6970,7010,7050,7090,7130,7170,7210,7250,7290,7340,7380,7420,7470,7510,7560,7610,7660,7700,7750,7810,7860,7910,7970,8020,8080,8140,8210,8270,8340,8410,8490,8560,8650,8740,8830,8940,9050,9190,9350,9551,000

0,000,170,210,240,260,280,290,300,320,330,340,350,350,360,370,380,390,390,400,410,410,420,420,430,430,440,440,450,450,460,460,470,470,480,480,480,490,490,500,500,510,510,510,510,520,520,520,530,530,530,540,540,540,550,550,55

0,550,560,560,560,570,570,570,570,580,580,580,580,590,590,590,590,590,600,600,600,600,610,610,610,610,620,620,620,620,620,630,630,630,630,630,640,640,640,640,640,650,650,650,650,650,660,670,680,690,690,700,710,720,720,730,74

0,740,750,760,760,770,770,780,780,790,800,810,820,830,840,850,860,860,870,880,890,890,900,910,920,920,930,930,940,950,950,960,960,970,970,980,990,991,001,001,001,011,011,021,021,021,031,031,031,041,041,041,051,051,051,051,06

1,061,061,061,061,071,071,071,071,071,071,071,071,071,081,081,081,081,081,081,081,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,071,061,061,061,061,061,051,051,051,051,041,041,041,031,031,021,021,011,00

0,0000,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,0100,0110,0120,0130,0140,0150,0160,0170,0180,0190,0200,0210,0220,0230,0240,0250,0260,0270,0280,0290,0300,0310,0320,0330,0340,0350,0360,0370,0380,0390,0410,0410,0420,0430,0440,0450,0460,0470,0480,0490,0500,0510,0520,0530,0540,055

0,0560,0570,0580,0590,0600,0610,0610,0620,0630,0640,0650,0660,0680,0690,0700,0710,0720,0730,0740,0750,0760,0770,0780,0790,0800,0810,0820,0830,0840,0850,0860,0870,0880,0890,0900,0910,0920,0930,0940,0950,0960,0970,0980,0990,1000,1050,1100,1150,1200,1250,1300,1350,1400,1450,1500,155

0,1600,1650,1700,1750,1800,1850,1900,1950,2000,2100,2200,2300,2400,2500,2600,2700,2800,2900,3000,3100,3200,3300,3400,3500,3600,3700,3800,3900,4000,4100,4200,4300,4400,4500,4600,4700,4800,4900,5000,5100,5200,5300,5400,5500,5600,5700,5800,5900,6000,6100,6200,6300,6400,6500,6600,670

0,6800,6900,7000,7100,7200,7300,7400,7500,7600,7700,7800,7900,8000,8050,8100,8150,8200,8250,8300,8350,8400,8450,8500,8550,8600,8650,8700,8750,8800,8850,8900,8950,9000,9050,9100,9150,9200,9250,9300,9350,9400,9450,9500,9550,9600,9650,9700,9750,9800,9850,9900,9951,000

h/D Vp/VII Qp/QII h/D Vp/VII Qp/QII h/D Vp/VII Qp/QII h/D Vp/VII Qp/QII

TABLA DE THORMANN Y FRANKEVariación de caudales y velocidades en función de la altura de llenado

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Ejemplo 1 (resuelto por el método analítico)

Calcular el diámetro de tubería necesario en una conducción de saneamiento de la SERIE SN-4, si el caudal máximo atransportar es de 50 l/s. La pendiente del conducto será 0,5%.

Solución al ejemplo 1

Como podemos ver en las tablas de THORMANN y FRANKE, el valor máximo de velocidad se alcanza para unarelación de llenado de valor aproximado h/D=0,79

Para esta relación de llenado, se obtiene de la tabla lo siguiente:

Qp/Qll = 0,91

Esto significa que si Qp es el caudal de 50 l/s, el caudal que circularía a sección llena tendría el valor

Qll = 54,95 l/s

Por aplicación de la fórmula de Manning para secciones llenas, obtenemos el siguiente valor para el diámetro interiordel tubo:

Dint = 222,41 mm

En nuestro caso, adoptaríamos una tubería de Ø250-SN4.

Nótese que como la tubería elegida posee un diámetro interior mayor del requerido, el caudala sección llena que puede conducir con la pendiente del 0,5% será mayor que el calculado. Estevalor nuevo de Qll será:

Qll = 59,63 l/s

Ejemplo 2 (resuelto por el método analítico)

Calcular, para la tubería del ejemplo anterior, el calado existente si el caudal circulante es de 5 l/s.

Solución al ejemplo 2

Si el caudal circulante es de 5 l/s, conocido Qll podemos calcular:

Qp/Qll = 5/59,63 = 0,084

Para esta relación de caudales, la relación de llenado según las tablas de THORMANN y FRANKE es:

h/D = 0,19

Como D = Øin t= 237,6 mm, entonces el calado será:

H = 0,19*237,6 = 45,144 mm = 4,51 cm.

Si quisiéramos calcular la velocidad de circulación del fluido para este caudal, tendríamos que hallar Vp/Vll, que parah/D = 0,19 toma el valor:

Vp/Vll = 0,62

Como Vll=1,34 m/s, entonces:

Vp = 0,83 m/s > 0,5 l/s No hay problemas de sedimentaciones

EJEMPLOS PRÁCTICOS

Con el fin de efectuar unos cálculos menoslaboriosos, utilizaremos lo que se conocecomo curvas características.Estas curvas permiten relacionar lavelocidad del flujo y el caudalcorrespondientes a un calado, con la

velocidad y caudal que existirían si la secciónestuviese totalmente ocupada por el agua.

Ejemplo 3 (resuelto por el método analítico)

Se dispone de un colector Ø500 de la SERIE SN-2 que se sabe transporta un caudal de 0,1 m3/s con una pendientedel 1%. Con motivo de una ampliación en una zona urbana a la que se quiere dar servicio con el mismo colector, elcaudal máximo en este colector pasará a 0,3 m3/s. Se pide averiguar si este colector existente será válido o bien seránecesario sustituirlo por otro de mayor tamaño.

Solución al ejemplo 3

El tubo Ø500 de la SERIE SN-2 puede transportar a sección llena y con la pendiente de 1%, un caudal (Qll) cuyo valorcalculamos con la fórmula de Manning:

Qll = 0,55 m3/s

La velocidad del agua a sección llena la calculamos dividiendo ese caudal por la sección total interior de la tubería:

Vll = 3,04 m/s

En un primer resultado vemos que el tubo tiene capacidad suficiente para evacuar los 0,3 m3/s por gravedad, sinnecesidad de impulsión, ya que Qll >0.3 m3/s.

Pero debemos comprobar que la velocidad no sea excesiva para ese caudal.

Qp/Qll = 0,3/0,55 = 0,545

Luego tendremos que en la situación en la que circule Qp, la relación de llenado y de velocidades serán, utilizando latabla de THORMANN y FRANKE:

h/D=0,52

Vp/Vll=1,02

Luego Vp tomará el valor:

Vp= 3,1 m/s > 2,5 m/s (velocidad máxima recomendable)

Como vemos el tubo puede evacuar el caudal de 0,3 m3/s. Sin embargo, la velocidad de circulación del agua seríade 3,1 m/s. Lo recomendable en la práctica es no sobrepasar los 2,5 m/s para no tener problemas de abrasiónen la tubería.

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CÁLCULO PARA TUBERÍAS DE SECCIÓN CIRCULAR POR MÉTODOS GRÁFICOS

Para aquellos casos en los que no se requiere un cálculo exacto, sino realizar un tanteo aproximado,utilizaremos lo siguiente:

1. Cálculo de los valores a sección llena.

En este caso podemos usar las ruletas de cálculo que se adjuntan, que están basadas en la fórmulade Manning, adoptando un coeficiente de rugosidad n=0,008.

2. Cálculo de h/D, Qp/Qll y Vp/Vll.

En este caso, se puede utilizar el siguiente ábaco, que es una representación gráfica de las tablas deTHORMANN y FRANKE.

En este ábaco leemos en el eje horizontal, el valor de Qp/Qll y de Vp/Vll para cada relación dellenado h/D.

Podemos observar como la máxima velocidad en el interior de la tubería se alcanza cuando el valorde h/D es aproximadamente 0,75. Para mayores valores de h/D la velocidad es menor debido alefecto del rozamiento del aire que queda ocluido entre la tubería y la superficie líquida.

Con las ruletas tenemos relacionados el caudal circulante por la tubería a sección llena (Qll), con lavelocidad (Vll), con la pendiente de la tubería (I) y con el diámetro, para cada una de las series.

En estas ruletas, los diámetros que aparecen son los nominales de la tubería, pero los resultados sonlos correspondientes a los diámetros interiores correspondientes según la serie de que se trate.

1,00

0,90

0,80

0,70

0,60

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10

0,00

0,00 0,20 0,40

Qp/QII

h/D

Qp/QII

Vp/VII

Vp/VII

0,60 0,80 1,00 1,20

ÁBACO DE THORMANN Y FRANKE.

EJEMPLOS PRÁCTICOS

Ejemplo 1 (resuelto por el método gráfico)

Calcular el diámetro de tubería necesario en una conducción de saneamiento de la SERIE SN-4, si el caudal máximo atransportar es de 50 l/s. La pendiente del conducto será de 0,5%.

Solución al ejemplo 1

Como podemos ver en el ábaco de THORMANN Y FRANKE, el valor máximo de velocidad se alcanza para unarelación de llenado de valor aproximado h/D = 0,75.

Para esta relación de llenado, se obtiene del ábaco lo siguiente:

Qp/Qll = 0,9

Eso significa que si Qp es el caudal de 50 l/s, el caudal que circularía a sección llena tendría el valor:

Qll = 55,5 l/s

Si utilizamos la ruleta que nos relaciona el caudal, el diámetro nominal de la tubería y la pendiente, obtenemos elsiguiente valor para el diámetro nominal del tubo:

D = 250 mm

En nuestro caso, adoptaríamos una tubería de Ø250-SN 4.

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Ejemplo 2 (resuelto por el método gráfico)

Calcular, para la tubería del ejemplo anterior, el calado existente si el caudal circulante es de 5 l/s.

Solución al ejemplo 2

En primer lugar, debemos calcular el caudal circulante por la tubería a sección llena. Usando la ruleta que relaciona elcaudal a sección llena, la pendiente de la tubería y el diámetro, obtenemos que Qll es aproximadamente:

Qll = 58 l/s

Si el caudal circulante es de 5 l/s, conocido Qll podemos calcular:

Qp/Qll = 5/58 = 0,086

Para esta relación de caudales, la relación de llenado según el ábaco de THORMANN y FRANKE es:

h/D = 0,17

Como D=Øint=237,6 mm, entonces el calado será:

h= 0,17*237,6 = 40,39 mm = 4,03 cm.

Si quisiéramos calcular la velocidad de circulación del fluido para este caudal, tendríamos que hallar Vp/Vll, que parah/D = 0,17 toma el valor:

Vp/Vl l= 0,60

Si calculamos Vll con la ruleta que relaciona el caudal Qll con el diámetro nominal de la tubería, entonces tendremos:

Vll = 1,38 m/s

Vp = 0,83 m/s > 0,5 l/s No hay problemas de sedimentaciones.

Ejemplo 3 (resuelto por el método gráfico)

Se dispone de un colector Ø500 de la SERIE SN-2 que se sabe transporta un caudal de 0,1 m3/s con una pendiente del1%. Con motivo de una ampliación en una zona urbana a la que se quiere dar servicio con el mismo colector, el caudalmáximo en este colector pasará a 0,3 m3/s. Se pide averiguar si este colector existente será válido o bien será necesariosustituirlo por otro de mayor tamaño.

Solución al ejemplo 3

El tubo Ø500 de la SERIE SN-2 puede transportar a sección llena y con la pendiente de 1%, un caudal (Qll) cuyo valorcalculamos con la ruleta que relaciona el caudal (Qll), el diámetro de la tubería y la pendiente:

Qll = 0,55 m3/s

La velocidad del agua a sección llena la calculamos con la ruleta que relaciona Vll, Qll y el diámetro de la tubería,obteniendo para 0,55 m3/s lo siguiente:

Vll = 3 m/s

En un primer resultado vemos que el tubo tiene capacidad suficiente para evacuar los 0,3 m3/s por gravedad, sinnecesidad de impulsión, ya que Qll > 0,3 m3/s.

Pero debemos comprobar que la velocidad no sea excesiva para ese caudal.

Qp/Qll = 0,3/0,55 = 0,545

Luego tendremos que en la situación en la que circule Qp, la relación de llenado y de velocidades serán, utilizando elábaco de THORMANN y FRANKE:

h/D = 0,52

Vp/Vll = 1,02

Luego Vp tomará el valor:

Vp = 3,06 m/s > 2,5 m/s (velocidad máxima recomendable)

Como vemos el tubo puede evacuar el caudal de 0,3 m3/s. Sin embargo, la velocidad de circulación del agua sería de3,06 m/s. Lo recomendable en la práctica es no sobrepasar los 2,5 m/s para no tener problemas de abrasión en la tubería.

RULE

TAS

DE C

ÁLCU

LO P

ARA

SIST

EMA

DE S

ANEA

MIE

NTO

EN P

.V.C

.

VELO

CIDA

D - C

AUDA

L - D

IÁM

ETRO

NOM

INAL

PEND

IENT

E - C

AUDA

L - D

IÁM

ETRO

NOM

INAL

Ábaco

Saneamiento 1

Ábaco

Saneamiento 2

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Sistema desaneamiento PVC

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