Tomas domiciliarias

Comisión Nacional del Agua
MANUAL DE AGUA POTABLE,
ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO
TOMAS DOMICILIARIAS
Diciembre de 2007
www.cna.gob.mx
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ADVERTENCIA Se autoriza la reproducción sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y citando lafuente. Esta publicación forma parte de los productos generados por la Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Gerencia de Cuencas Transfronterizas de la Comisión Nacional del Agua. Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Edición 2007 ISBN: 978-968-817-880-5 Autor: Comisión Nacional del Agua Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo C.P. 04340, Coyoacán, México, D.F. Tel. (55) 5174-4000 www.cna.gob.mx Editor: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaña, C.P 14210, Tlalpan, México, D.F. Impreso en México Distribución gratuita. Prohibida su venta. Regresar

Comisión Nacional del Agua Ing. José Luis Luege Tamargo Director General Ing. Marco Antonio Velázquez Holguín Coordinador de Asesores de la Dirección General Ing. Raúl Alberto Navarro Garza Subdirector General de Administración Lic. Roberto Anaya Moreno Subdirector General de Administración del Agua Ing. José Ramón Ardavín Ituarte Subdirector General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Ing. Sergio Soto Priante Subdirector General de Infraestructura Hidroagrícola Lic. Jesús Becerra Pedrote Subdirector General Jurídico Ing. José Antonio Rodríguez Tirado Subdirector General de Programación Dr. Felipe Ignacio Arreguín Cortés Subdirector General Técnico Lic. René Francisco Bolio Halloran Coordinador General de Atención de Emergencias y Consejos de Cuenca M.C.C. Heidi Storsberg Montes Coordinadora General de Atención Institucional, Comunicación y Cultura del Agua Lic. Mario Alberto Rodríguez Pérez Coordinador General de Revisión y Liquidación Fiscal Dr. Michel Rosengaus Moshinsky Coordinador General del Servicio Meteorológico Nacional C. Rafael Reyes Guerra Titular del Órgano Interno de Control Responsable de la publicación: Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Coordinador a cargo del proyecto: Ing. Eduardo Martínez Oliver Subgerente de Normalización La Comisión Nacional del Agua contrató la Edición 2007 de los Manuales con el INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA según convenio CNA-IMTA-SGT-GINT-001-2007 (Proyecto HC0758.3) del 2 de julio de 2007 Participaron: Dr. Velitchko G. Tzatchkov M. I. Ignacio A. Caldiño Villagómez
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN........................................................................................................1
1. DESCRIPCIÓN DE UNA TOMA DOMICILIARÍA Y SUS COMPONENTES...........2 .................................................................................................................2 1.1. RAMAL..............................................................................................................4 1.2. CUADRO.........................................................................................5 1.3. TOMAS ESPECIALES
2. TOMAS DOMICILIARIAS TIPO..............................................................................9 ......................................................................................9 2.1. POR TIPO DE TUBERÍA..............................................................................9 2.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN................................................................................................10 2.3. ALTERNATIVAS
3. INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS......................................................13 ....................................................................................13 3.1. DERIVACIÓN DIRECTA...................................................................13 3.2. DERIVACIÓN CON ABRAZADERA.................................................................14 3.3. DERIVACIÓN POR TERMOFUSIÓN....14 3.4. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE PLÁSTICO. ..........16 3.5. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE FO.GO. .........16 3.6. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE COBRE.
4. ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN............................................................................18 .................................................................................................18 4.1. LOCALIZACIÓN...............................................................................................................18 4.2. TRAZO..............................................................................18 4.3. RUPTURA DE PAVIMENTO....................................................................................................18 4.4. EXCAVACIÓN................................................19 4.5. CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL EXCAVADO........................................................................................................19 4.6. PLANTILLA.....................................................................20 4.7. PERFORACIÓN DE LA TUBERÍA...................................................................................21 4.8. RELLENO DE LA ZANJA...............................................................................21 4.9. MEDIDAS DE SEGURIDAD......................................................................22 4.10. INSPECCIÓN Y SUPERVISIÓN
5. REHABILITACIÓN EN TOMAS DOMICILIARIAS................................................24
1. PROCEDIMIENTOS DE DERIVACIÓN E INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS.......................................................................................................25 ....................................................................................25 1.1. DERIVACIÓN DIRECTA..................................................................27 1.2. DERIVACIÓN CON ABRAZADERA.................................................................28 1.3. DERIVACIÓN POR TERMOFUSIÓN....30 1.4. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE PLÁSTICO. ..........35 1.5. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL METÁLICO..............................................................35 1.5.1. Instalación de tubería flexible tipo "L" .........................35 1.5.2. Procesos de soldadura capilar para tubería de temple rígido............................39 1.5.3. Sistemas de unión para tuberías de temple flexible tipo “L”
1.5.4. Observaciones y recomendaciones en la instalación de tomas domiciliarias con tubería metálica.........................................................................................................43
2. REHABILITACIÓN EN TOMAS DOMICILIARIAS................................................44
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....................................................................................................44 2.1. REPARACIÓN...........................................................................................................44 2.1.1. Criterios................................................................................................44 2.1.2. Procedimientos.........................................................................48 2.1.3. Personal, equipo y materiales...................................................................................................49 2.2. SUSTITUCIÓN...........................................................................................................49 2.2.1. Criterios..........................................................................49 2.2.2. Justificación de la sustitución.........................................................................50 2.2.3. Personal, equipo y materiales
3. PERSONAL, EQUIPO Y MATERIALES PARA REHABILITACIÓN DE TOMAS OMICILIARIAS..........................................................................................................51
4. EQUIPOS DE SUSTITUCIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS...............................57 ..................................................................................57 4.1. MÉTODO POR TENSIÓN.............................................................................59 4.2. MÉTODO POR PERCUSIÓN
1. ALTERNATIVAS DE INSTALACION DE TOMAS DOMICILIARIAS...................61
2. ALTERNATIVAS DE INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS...................62 .....................................................................................................62 2.1. DERIVACIÓN....................................................62 2.2. INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS......................................................63 2.3. CORROSIÓN EN TOMAS DOMICILIARIAS
3. ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN............................................................................64 ....................................................................................................64 3.1. EXCAVACIÓN........................................................................................................64 3.2. PLANTILLA...........................................................................................................64 3.3. RELLENO...................................................................................................64 3.4. SUPERVISIÓN
4. REHABILITACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS................................................66 ....................................................................................................66 4.1. REPARACIÓN...................................................................................................66 4.2. SUSTITUCIÓN
5. ESPECIFICACIONES PARA LA ADQUISICIÓN DE MATERIALES...................67 .................................................................68 5.1. ADQUISICIÓN DE COMPONENTES
BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................75
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ÍNDICE DE FIGURAS
.....................................................................................8 Figura 1.1. Toma domiciliaria. ..............................................................................................9 Figura 2.1. Tomas Tipo. ....................................................................................13 Figura 3.1. Derivación directa......................................................................14 Figura 3.2. Derivación de abrazadera. ...................................................................................................19 Figura 4.1. Plantilla. .......................................................................20 Figura 4.2. Perforación de la Tubería. ....................................................................................21 Figura 4.3. Relleno De Zanja. .....................................................................................25 Figura 6.1. Broca Machuelo. ...........................................................26 Figura 6.2 . Máquina de inserción modelo “J” ....................................................26 Figura 6.3 . Máquina de inserción modelo “b-100” ...............................................27 Figura 6.4. Válvula de inserción (directa a la tubería) .............................................................................28 Figura 6.5. Taladro para válvulas. ..................................28 Figura 6.6. Válvula De Inserción (Por Medio De Abrazadera). ...................................................................31 Figura 6.7. Instalación de la abrazadera...............................................31 Figura 6.8. Perforación De La Línea De Distribución. .................................................32 Figura 6.9. Instalación de la conexión a compresión........................................................32 Figura 6.10. Instalación de la llave de Inserción............................................................33 Figura 6.11. Instalación de tubería de PEAD...................................................................................34 Figura 6.12. Cuello de ganso. ..........................34 Figura 6.13. Unión a llave de banqueta y codo vertical del cuadro. .................................................................................35 Figura 6.14. Selección del tubo...............................................................36 Figura 6.15. Limpieza de la posible rebaba..............................................................................36 Figura 6.16.Limpieza del Interior. ..............................................................................37 Figura 6.17. Aplicación de pasta. ......................................................37 Figura 6.18. Introducción de tubería a conexión. ..............................................................................38 Figura 6.19. Aplicación de flama. .............................................................................38 Figura 6.20. Formación del anillo. ...........................................................................39 Figura 6.21. Sistema de unión flare............................................................................................40 Figura 6.22. Cortatubos. .............................................................................40 Figura 6.23.Remoción de rebada. .........................................................................................41 Figura 6.24. Herramienta.
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..............................................................................41 Figura 6.25. Formación del bisel. .................................................................................................42 Figura 6.26. Chaflán. ...................58 Figura 9.1. Método de tensión para sustitución de tomas domiciliarias.
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ÍNDICE DE TABLAS
.....................11 Tabla 2.1. Componentes de una toma domiciliaria para zona urbana.........................11 Tabla 2.2. Componentes de una toma domiciliaria para zona rural .............................................12 Tabla 2.3. Elementos de una toma para agua potable................................13 Tabla 3.1. Diámetros Máximos, recomendados, de derivación........................15 Tabla 3.2. Instalación de toma domiciliaria con material de plástico .........................16 Tabla 3.3. Instalación de toma domiciliaria con material de Fo.Go. .............................................17 Tabla 3.4. Instalación de toma con material de cobre. ..............................................19 Tabla 4.1. Dimensiones recomendadas para la zanja
Tabla 7.1. Tipos de fallas, causas, medidas preventivas y recomendaciones en tomas (*).....................................................................................................................45 ....................................................................................48 Tabla 7.2. Tipos de brigadas .................................................51 Tabla 8.1. Servicios asignados por tipo de brigada. ..........................................................53 Tabla 8.2. Herramientas por tipo de brigadas......................................54 Tabla 8.3. Materiales en PVC y PEAD por tipo de brigada..................................................54 Tabla 8.4. Materiales en cobre por tipo de brigada ................................................55 Tabla 8.5. Materiales en bronce por tipo de brigada...............................................55 Tabla 8.6. Materiales en Fo.Go. por tipo de brigada. ..............................................56 Tabla 8.7. Materiales adicionales por tipo de brigada.....................................................................56 Tabla 8.8. Equipos por tipo de brigada...............58 Tabla 9.1. Elementos del equipo de sustitución por el método de tensión........59 Tabla 9.2. Ventajas y desventajas de la sustitución por el método de tensión, .....60 Tabla 9.3. Ventajas y desventajas de la sustitución por el método de percusión..........60 Tabla 9.4. Elementos del equipo de sustitución por el método de percusión. ....................................................60 Tabla 9.5. Evaluación de técnicas de sustitución.
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ABREVIATURAS
Abreviaturas utilizadas en este documento:
AWWA: American Water Works Association
CNA: Comisión Nacional del Agua
DGN: Dirección General de Normas
Fo. Fo.: Fierro fundido
Fo. Go.: Fierro galvanizado
IMTA: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
PEAD: Polietileno de alta densidad
pH: Potencial de hidrógeno
ppm: partes por millón
PVC: Policloruro de vinilo
SECOFI: Secretaría de Comercio y Fomento Industrial
SGIHUI: Subdirección General de Infraestructura Hidráulica Urbana e Industrial
Toma(s): Toma(s) domiciliaria(s)
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INTRODUCCIÓN
Con el presente documento se dan a los Organismos Operadores las recomendaciones para seleccionar los materiales y aplicar los procedimientos constructivos, que aseguren una adecuada vida útil y una economía real en la instalación y reparación de tomas domiciliarias con diámetros nominales de 13 y 19 mm principalmente, ya que estos son los más utilizados, sin embargo se hace mención de tomas de diámetros mayores, denominados especiales.
Los estudios de evaluación de pérdidas elaborados por la Comisión Nacional del Agua (CNA) y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) han permitido concluir que el problema principal de fugas se presenta en las tomas domiciliarias, debido a que no se cuenta con una normatividad completa y adecuada, los procesos de instalación y reparación son deficientes y no existe un buen control de calidad de los materiales.
Las causas de fugas en tomas domiciliarias están relacionas con algún o algunos de los siguientes factores: calidad del material, tipo de material, diseño de los componentes, tipo de unión entre sus componentes e instalación. Factores que deben ser tomados en cuenta en el diseño de una toma domiciliaria, además de considerar parámetros agresivos en agua y suelo, cargas externas, condiciones hidráulicas de funcionamiento, tipo de materiales y construcción.
La falla se puede presentar en los diferentes componentes de la toma como: la abrazadera, conectores, llave de inserción, ramal, válvula de banqueta, válvula de globo y de manguera. Aunque con mayor frecuencia la falla se presenta en el ramal (1).
Por todo lo anterior se ha elaborado el presente manual, para definir procedimientos de instalación eficientes, homogenizar los criterios de reparación e identificar técnicas rápidas y económicas de sustitución de tomas domiciliarias, y un adecuado control de calidad de los materiales.
El presente manual esta conformado por tres secciones, en las que se incluyen tablas y figuras para su adecuada interpretación:
La primera sección se integra por conceptos teóricos relacionadas con tomas domiciliarias, su instalación considerando diferentes tipos de materiales, criterios de selección, etapas de construcción y rehabilitación de tomas.
La segunda sección contiene guías, procedimientos y métodos que explican con detalle la aplicación y desarrollo de los conceptos teóricos.
La tercera sección se integra por una serie de ayudas que facilitan la aplicación en la instalación y rehabilitación de tomas domiciliarias, de manera ordenada y sistemática.
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PRIMERA PARTE
CONCEPTOS BÁSÍCOS Y ASPECTOS TEÓRICOS
1. DESCRIPCIÓN DE UNA TOMA DOMICILIARÍA Y SUS COMPONENTES.
Toma domiciliaría
Es la instalación que se deriva de la tubería de la red de distribución de agua y termina dentro del predio del usuario, constituida por dos elementos básicos: el ramal y el cuadro (Figura 1.1). Toma domiciliaria.
Componente
Se refiere a cada una de las partes que se interconectan o se colocan para formar la toma domiciliaria.
1.1. RAMAL
Es la parte de la toma domiciliaria cuya función es la conducción del agua de la tubería de la red de distribución, hacia la instalación hidráulica intradomiciliaria. Da inicio en el acoplamiento con la tubería de la red y concluye en el codo inferior del primer tubo vertical del cuadro. Para su instalación, conexión y operación, esta parte de la toma domiciliaria está, conformada por las piezas que a continuación se describen:
Abrazadera
Corresponde a la pieza que se coloca en la tubería de distribución, proporcionando el medio de sujeción, adecuado para recibir al insertor (llave de inserción o adaptador).
Su selección depende del tipo de material empleado en la red de distribución y en el ramal. Se emplean abrazaderas en redes de policloruro de vinilo (PVC), asbesto-cemento y fierro fundido (Fo. Fo. ), para el caso de redes de polietileno de alta densidad (PEAD) se utiliza silletas con sistema de unión por termofusión.
Los materiales más utilizados en las abrazaderas son el fierro fundido (Fo. Fo.) y el PVC, sus características y forma de instalación se describen en la sección de procedimientos de este manual, también se cuenta en el mercado con abrazaderas de bronce y acero inoxidable.
La abrazadera es la Parte de la toma domiciliaria que hace hermética la perforación de la tubería de la red y mediante una salida llamada derivación, permite la interconexión con la tubería del ramal.
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Para abrazaderas é insertores se pueden tener dos tipos de cuerdas, el cónico (AWWA o Müeller) y el tipo semirecto (NPT), ante esta situación es necesario asegurar que se utilicen elementos con un mismo tipo de cuerda en la interconexión de abrazaderas con insertores; y por ningún motivo utilizar diferentes tipos de cuerdas.
Cuando el elemento de cierre de la abrazadera sea á base de tornillos, cuidar que tengan tratamiento anticorrosivo para prevenir su corrosión y así evitar una posible falla en el punto de acoplamiento.
Insertor
Es la pieza que permite unir la abrazadera con la tubería el ramal, roscándose en ésta y con salidas adaptables para diferentes tipos de tubería flexibles; se fabrican en bronce y en PVC.
En el mercado existen también las válvulas de inserción que cuentan con un dispositivo de cierre de 1/4 de vuelta. La válvula de inserción se usa para Instalar el ramal de la toma con la línea de distribución vacía o trabajando a presión; en este casó tiene cómo fin evitar la suspensión del servicio o la pérdida de agua durante la instalación o reparación de tomas. El requisito más importante para la instalación de esta llave es que su cuerda sea del mismo tipo que la de la abrazadera.
La cuerda de entrada de la válvula de inserción de bronce es del tipo cónico (AWWA o "Müeller) y se debe utilizar únicamente con abrazaderas que cuenten con el mismo tipo de cuerda.
La cuerda del insertor de plástico es NPT y al igual que para el caso anterior, se deben utilizar únicamente con abrazaderas que tengan el mismo tipo de cuerda.
Cuando se instale tubería de PEÁD en el ramal, no debe utilizarse insertores con espiga estriada para su conexión, ya que el polietileno no actúa como elemento sellador. Para esto casos se deben instalar un conector de PVC o bronce que funcione a base del sistema de compresión.
Tubería flexible
Corresponde a la parte del ramal cuya función es absorber un posible desplazamiento diferencial del terreno entre la red de distribución y la toma domiciliaria, para lo cual se realiza una deflexión a la tubería flexible, conocida como "cuello de ganso" durante su instalación (Figura 1.1). El material que se debe utilizar puede ser cobré flexible (Tipo "L") o PEAD.
Cuando se realice una interconexión de diferentes materiales metálicos, es necesario considerar las observaciones que se hacen sobre corrosión en el anexo de este manual.
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Llave de banqueta
Es un elemento fabricado generalmente con bronce, que permite el corte del flujo o cierre de la toma, para realizar reparaciones o limitar el servicio, sin necesidad de excavar el terreno del lugar en donde se encuentra la toma, ya que se tiene acceso desde el exterior a través de la caja de banqueta.
Sus elementos de conexión varían dependiendo de los diferentes tipos de tubería que se utilicen en el ramal de la toma.
La unión de una llave de banqueta con la tubería de PEAD, se debe realizar mediante un conector que funcione a base del sistema de compresión.
Tubería rígida
Este elemento se localiza entre la llave de banqueta y él codo inferior del vertical, el material que se utiliza es cobre rígido (Tipo "M") o el Fo.Go. Su instalación es opcional ya que se puede continuar con la tubería flexible.
Codo inferior del cuadro
Tiene como función unir la tubería del ramal con el cuadro de la toma, dependiendo de los materiales de la toma, el codo puede ser de Fo.Go, cobre o bronce.
Conectores y niples
Son generalmente de bronce o PVC, permiten la unión entre las piezas que integran el ramal; se utilizan principalmente para la unión de la tubería con: el insertor, la llave de banqueta y del codo que une el ramal con el cuadro.
1.2. CUADRO
Es la parte de la toma domiciliaria que permite la instalación de: el medidor, la válvula de globo y la llave de manguera. El tipo de material con que se forma el cuadro es Fo.Go. o cobre rígido (tipo " M " figura 1.1). Toma domiciliaria.
Las dimensiones promedio son: 0.60 m de altura a partir del nivel del piso, que permite tomar las lecturas medidor y 0.50 m de largo, aproximadamente para colocar el medidor y los accesorios que se requieran.
Es conveniente mencionar que las dimensiones señaladas para el cuadro, son las que se han usado tradicionalmente, pero cada Organismo Operador podrá modificar la geometría y/o dimensiones con el fin de obtener los mejores resultados, considerando las condiciones que se presentan para su instalación y de la experiencia obtenida en la instalación del cuadro que el propio Organismo tenga.
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En zonas de la República Mexicana donde se presentan bajas temperaturas y llega a congelarse el agua en las tomas, queda a criterio del Organismo Operador instalar a una mayor profundidad a la que normalmente se realiza la tubería del ramal, así como la de colocar el medidor en una caja de registro en lugar del cuadro, con el fin de prevenir posibles fallas. En el caso de contar con un cuadro tradicional con éstas condiciones, es necesario que sea forrado con papel aluminio o algún material plástico, en temporadas con baja temperatura.
• El cuadro está formado por las partes siguientes:
• Tubos rígidos colocados en posición horizontal y vertical de Fo.Go. o cobre tipo “M”
• Codos de bronce, cobre o Fo.Go.
• Medidor; su selección depende básicamente de tres aspectos: calidad del agua, régimen de operación del sistema y del consumó por registrar.
• Adaptadores; sirven para ajustar cuando se requiera las dimensiones del cuadro; o de conexión temporal cuando la instalación del medidor se posponga.
• Válvula de globo. Sirve para interrumpir el flujo del agua cuando se efectúa una reparación en el cuadro de la toma, se instala antes del medidor si el cuadro no cuenta con llave de banqueta, en caso contrario se instala después del mismo.
• "Tee" para derivar el agua hacia la llave de manguera.
• Llave de manguera; es la primera llave de uso para el propietario del inmueble además sirve para: toma de nuestras de agua para verificar su calidad, probar el funcionamiento del medidor y medir la presión disponible en la toma.
• Tapón al final de la toma; se utiliza en forma provisional para el cierre de la toma al final del cuadro, y se elimina cuando la toma domiciliaria se conecta a la instalación hidráulica intradomiciliaria.
1.3. TOMAS ESPECIALES
Para nuevos fraccionamientos o en el caso que se construya o sustituya una red de distribución, se pueden instalar tomas domiciliarias dúplex, con objeto de reducir costos de instalación y mantenimiento.
Una toma dúplex consiste en utilizar un ramal para abastecer a dos predios contiguos; para éste caso el diámetro del ramal debe ser de 19 mm (3/4 "), se coloca una tee o una yee con los accesorios requeridos para tener dos salidas de 13 mm (1
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/2 "), posteriormente se coloca una llave de banqueta en cada salida (en caso de que proceda) y se realiza la unión de cada salida con el cuadro correspondiente.
Este tipo de instalación ofrece las siguientes ventajas y desventajas:
a) ventajas:
• Reduce los costos de instalación y mantenimiento
• Se realiza menor número de perforaciones a la línea de distribución para derivar el servicio.
b) desventajas:
• En el caso de una falla (antes de la válvula de globo) se interrumpe el servicio a dos usuarios.
• Sí en las dos tomas derivadas mediante este sistema se hace uso del servicio simultáneamente, disminuye la presión de servicio.
• Se dificulta la localización de fugas en este tipo de instalaciones, cuando se emplea el método de amplificación del sonido de la fuga; debido a que existe flujo de agua en las dos derivaciones que se realizan del ramal de la toma dúplex y la distancia de separación que existe entre una y otra es pequeña, lo cual provoca interferencia en la identificación del sonido de fuga, dificultando su localización.
Para conjuntos habitacionales en condominios (hasta 60 viviendas), las tomas de agua son especiales, ya que se considera al conjunto habitacional como un solo usuario, lo cual modifica el diseño y tipo de la toma respecto a las convencionales:
• El diámetro de las tomas puede ser de: 1 " a 2 1/2" dependiendo del caudal a conducir y de la presión disponible en la red.
• Cuenta con caja de medición con los siguientes elementos:
• Válvula de control.
• Medidor.
• Junta flexible o tuerca unión para mantenimiento.
Para la instalación del medidor en este tipo de tomas, se dan las siguientes recomendaciones:
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a) El medidor debe quedar en un tramo de tubería recta (con longitud mínima de 5 veces su diámetro agua arriba y 2 aguas abajo más el espacio del medidor), libre de piezas especiales, cambio de diámetro o de dirección. En el caso de contar con espacio suficiente, se recomienda tener un tramo recto de 10 diámetros antes del medidor y 5 después de éste. Para los casos intermedios, la relación de distancias rectas y después del medidor será de 2 a 1.
b) La tubería donde se instale el medidor deberá operar a tubo lleno.
c) Se debe verificar que en el sitio donde se encuentra el medidor no se presente reflujo.
d) El medidor debe quedar colocado en un lugar accesible para efectuar las lecturas y facilitar las tareas de mantenimiento del mismo.
e) Verificar periódicamente la exactitud con que esta registrando el medidor el volumen de agua que por el mismo circula, se recomienda instalar piezas especiales, que permitan realizar ésta tarea mediante algún instrumento de medición.
La caja de medición deberá tener las dimensiones mínimas necesarias para una buena operación y manejo de los instrumentos de medición. (Figura 1.1).
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Figura 1.1. Toma domiciliaria.
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2. TOMAS DOMICILIARIAS TIPO
2.1. POR TIPO DE TUBERÍA
Los tipos de tomas comúnmente usadas se dividen en: urbana y rural, la diferencia entre ellas es el número y tipo dé componentes que las integran como: la llave de banqueta, la de inserción y el medidor de agua.
Por el tipo de material de la tubería del ramal, las tomas domiciliarias pueden ser de: PEAD, Fo.Go. Cobre o combinadas como se muestra en la (Figura 2.1). En todos los casos se necesita contar con las conexiones apropiadas para cada tipo de tubería. El material (plástico o metálico) de la abrazadera y el de la red de distribución deben ser compatibles. (Figura 2.1).
Tubería de PEAD o cobre (Flexible) Tubería de Fo. Go. o cobre rígido (sí se cuenta con llave de banqueta.
Figura 2.1. Tomas Tipo.
2.2. CRITERIOS DE SELECCIÓN
Con base en una evaluación de algunos parámetros en la zona donde se instalará la toma, se determina el tipo de material que presenta las condiciones más favorables para su instalación. A continuación se describen los criterios que permiten realizar su selección.
1.- Parámetros que determinan la agresividad de un suelo:
Resistividad (< 1000 ohm-cm)
pH (menor de 6.5)
Humedad (promedio anual)
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Los valores de los parámetros indican las condiciones más críticas que un suelo presenta para que se desarrolle la corrosión externa en una toma de componentes metálicos. El parámetro más significativo es la resistividad del suelo que varía con la humedad, si el lugar en donde se encuentra o se realizará la instalación de la toma presenta una resistividad menor a 1000 ohm-cm y el material es metálico, para protegerlo se recomienda cubrir el ramal de la toma con una capa de material seleccionado (arena, petatillo, tezontle) de 20 cm de espesor (previa instalación de plantilla), libre de piedras o raíces; o bien, encamisar la tubería con manguera y sellar perfectamente sus extremos.
2.- Condiciones hidráulicas de funcionamiento:
a) Presión interna
b) Operación de válvulas
El volumen de fuga se incrementa en zonas de alta presión, por lo cual, la presión de trabajo debe ser menor a 5 kg/cm2 (50 mca.).
3.- La selección del tipo de material de una tubería para toma domiciliaria debe considerar:
a) Alta resistencia mecánica contra:
Congelación
Fuerzas externas
Vibraciones y fatiga
Presión hidráulica interna
b) Capacidad de flujo
c) Conexiones y accesorios
d) Flexibilidad
e) Métodos y costos de instalación.
2.3. ALTERNATIVAS
Existen varias alternativas de instalación de una toma domiciliaria, pero el tipo y el número de componentes (considerando los criterios de selección del punto 2.2), lo determina principalmente la zona en la que se realizará la instalación (urbana o rural). En la Tabla 2.1 y la Tabla 2.2 se presentan los componentes de una toma para zona urbana y rural respectivamente:
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Tabla 2.1. Componentes de una toma domiciliaria para zona urbana
TOMA DOMICILIARIA
RAMAL
CUADRO
- Abrazadera o silleta
- Tramos de tubería rígida colocados en posición
- Insertor
- horizontal y vertical.
- Válvula de inserción (*)
- Codos de 90°
- Tubería flexible
- Medidor (*)
ZONA URBANA
- llave de banqueta (*)
- Adaptadores
- Caja dé llave de banqueta(*)
- Válvula de globo
- Tubería rígida
- Tee (o rincón)
- Codo inferior del vertical
- Llave de manguera
- Conectores y niples
- Tapón al final de la toma
Tabla 2.2. Componentes de una toma domiciliaria para zona rural
TOMA DOMICILIARIA
RAMAL
CUADRO
- Abrazadera o silleta
-Tramos de tubería rígida colocados en posición
- Insertor
- Horizontal y vertical.
ZONA RURAL
- Tubería flexible
- Codos de 90'
- Tubería rígida
- Medidor (*)
- Codo inferior del vertical
- Adaptadores
- Conectores y niples
- Válvula de globo
- Tee (o rincón)
- Llave de manguera
- Tapón al final de la toma
NOTAS
(*) Estas piezas son opcionales y su uso queda a criterio del Organismo Operador.
Cuando no se utilice la llave de banqueta en el ramal, ésta puede colocarse en, el cuadro de la toma, antes del medidor, para que de esta manera cumpla con la función de elemento de cierre, para limitar el flujo de agua y dar mantenimiento al medidor, como se muestra en la figura 1.1. Toma domiciliaria.
Para ampliar lo anteriormente descrito, en la
Tabla 2.3 se presentan los componentes de una toma, indicándose los materiales en que se encuentran disponibles la descripción específica para su uso y la Norma que fundamenta su fabricación.
Pueden realizarse diferentes combinaciones de los componentes de una toma domiciliaria con varios tipos de materiales y obtener diferente diseños de las mismas, para realizar éstas combinaciones deberán de considerarse las recomendaciones de instalación para una toma que se presentan en el punto 3, en la sección de procedimientos y en el anexo de este manual.
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Tabla 2.3. Elementos de una toma para agua potable
No
ELEMENTO
MATERIAL
ESPECIFICAC IÓN
NORMA
RAMAL
1
ABRAZADERA
BRONCE
ASTM-B-30
ABRAZADERA PARA TUBO DE A-C
Fo.Go.
NIVIX-13-008
ABRAZADERA PARA TUBO DE A-C
PVC
NMX-E-191
ABRAZADERA PARA TUBO DE PVC
PEAD
---------
SILLETA PARA TUBO DE PEAD
2
INSERTOR
BRONCE
VÁLVULA DE INSERCIÓN CON CUERDA TIPO AWWA
ASTM-B-30
BRONCE
VÁLVULA DE INSERCIÓN FLARE O COMPRESIÓN CON EMPAQUE DE BUNA “N”
ÁSTM-B-30
PVC
ADAPTADOR DE INSERCION CON CUERDA NPT
NMX-E-1 92
PVC
VÁLVULA DE INSERCIÓN CON CUERDA TIPO NPT
NMX-E-207
3
TUBO FLEXIBLE
C0BRE
NMX-W-18
FLEXIBLE (TIPO "L")
PEAD
NMX-E-146
4
VÁLVULA DE
BRONCE
ASTM-B-30
PARA COBRE
BANQUETA
ASTM-B-30
DE PEAD A Fo.Go.
PVC
NMX-E-207
PARA PEAD
5
TUBO RÍGIDO
COBRE
NMX-W-18
RÍGIDO (TIPO "M")
Fo.Go.
NMX-B-177
CON CUERDA EXTERIOR
6
CODO INFERIOR
BRONCE
ASTM-B-30
SOLDABLE
DEL VERTICAL
COBRE
NMX-W-101
SOLDABLE
Fo.Go.
NMX-B-177
CON CUERDA INTERIOR
7
CONECTORES
BRONCE
DE COMPRESIÓN
PLÁSTICO
NMX-E-192
DE COMPRESIÓN
CUADRO
4
VÁLVULA DE
BRONCE
ASTIV-B-30
PARA COBRE
BANQUETA
ASTM-B-30
DE PEAD A Fo.Go.
PVC
NMX-E-207
PARA PEAD
8,11
TUBO RIGIDO
COBRE
NMX-W-18
RÍGIDO (TIPO "M")
Y 15
DELCUADRO,
Fo.Go.
NMX-B-177
COÑ CUÉRDA EXTERIOR
9
CODOS
COBRE
NMX-W-101
SOLDABLE
Fo.Go.
ÑMX-B-214
CUERDA INTERIOR
10
MEDIDOR
NOM-012-SCFI
12
VÁLVULA DE
BRONCE
ASTM-B-30
SOLDABLE
GLOBO
ASTM-B-30
CON CUERDA INTERIOR
13
TEE
COBRE
NMX-W-101
COBRE A COBRE A CUERDA INTERIOR
Fo.Go.
ÑMX-B-214
CON CUERDÁ INTÉRIOR
14
LLAVE DE
BRONCÉ
ASTM-B-30
CON CUERDA EXTERIOR
MANGUERA
16
TAPÓN
COBRE
NNIX-W-101
HEMBRA
Fo.Go.
NMX-B-214
CUERDA EXTERIOR
NOTAS: La numeración de los elementos corresponde a la figura 1.1.
ASTM: American Society for Testing and Materials
NMX: Norma Mexicana
NOM: Norma Oficial Mexicana
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3. INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS
De la tubería de distribución pueden derivarse las tomas domiciliarias directamente, con abrazadera o silletas.
Los diámetros máximos de derivación que se consideran aconsejables, por diámetro de la tubería y la forma de instalarse, se presentan, en la tabla 3.1.
Tabla 3.1. Diámetros Máximos, recomendados, de derivación
DIÁMETRO MIÁXIMO RECOMENDABLE DE DÉRIVACIÓN
DIÁMETRO NOMINAL DE LA TUBERÍA
DIRECTA
ABRAZADERA
PRINCIPAL
38 - 75 mm
NO RECOMENDABLE
19 mm
100 mm
NO RECOMENDABLE
25 mm
150 mm
13 mm
25 mm
200- 250 mm.
19 mm
25 mm
MAYORE S
25 mm
38 mm
3.1. DERIVACIÓN DIRECTA
Es la que se hace conectando el insertor o la válvula de inserción en una perforación con cuerda hecha a la tubería (Figura 3.1).
Figura 3.1. Derivación directa
3.2. DERIVACIÓN CON ABRAZADERA
El uso de abrazadera (Figura 3.2), Derivación con abrazadera permite derivaciones de mayor diámetro en comparación con las derivaciones directas.
Pueden instalarse con la tubería vacía o trabajando a presión; en el primer caso se perfora la tubería antes de colocarse la abrazadera usando un taladro común o berbiquí con la broca adecuada para cada tipo de material; en el segundo caso con la abrazadera y la válvula de inserción colocadas y perforando a través de ella, cuidando que el diámetro de la broca sea igual al interior de la inserción.
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Figura 3.2. Derivación de abrazadera.
3.3. DERIVACIÓN POR TERMOFUSIÓN
Las derivaciones en tuberías de PEAD, se lleva a cabo por medio de una silleta; la unión entre ésta y la tubería se realiza calentando la superficie de estos dos componentes, hasta alcanzar el grado de fusión y después mediante una presión controlada sobre ambos elementos se logra una unión monolítica. Para hacer una transición entre el polietileno y otro tipo de material se dispone de uniones mecánicas y adaptadores del sistema de compresión. En la sección de procedimientos se describe el sistema de unión para tubería de PEAD.
3.4. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE PLÁSTICO.
En la tabla 3.2 se presenta los componentes, materiales y herramientas para la instalación de una toma domiciliaria con material de plástico.
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Tabla 3.2. Instalación de toma domiciliaria con material de plástico
PARTES DE LA TOMA
COMPONENTES (3)
HERRAMIENTAS
RAMAL,
- Abrazadera de plástico o metálica con salida para cuerda o silueta termofunsionada para
a) Sin termofusión
tubería principal de PEAD.
- Desarmador plano (si la
- Válvula de inserción de plástico o metálica.
abrazadera lleva tornillos)
- Conexiones a compresión de plástico.
- Berbiquí con broca
- Tubería de PEAD.
sacabocado
- Llave de estilson (1)
- Llave de banqueta metálica o plástico (*)
- Perico (2)
- Caja de banqueta (*)
- Cinta de teflón o similar
- Codo metálico de 90°.
b) Con termofusión
- Carro alineador.
CUADRO
- Tubería metálica (cobre o Fo.Go).
Niple metálico (Fo.Go
- Calentadores que se sujetan a los diámetros
Medidor.
- Válvula de globo metálica
Requeridos.
- Tee metálica o rincón (cobre o Fo.Go)
- Generador de corriente eléctrica a base de
gasolina o batería.
- Codo de 906 (cobre o Fo.Go)
- Llave de manguera metálica.
- Franela.
- Tapón metálico.
Cepillo metálico
- Conectores de cobre (en caso de que el cuadro sea de cobre).
Taladro probador de línea viva.
Nota: No se recomienda hacer combinaciones metálicas entre cobre y Fo.Go.
Se recomienda de 2” de apertura y 14” de brazo
Se recomienda de 1 11/16” de apertura y 15” de brazo.
Las dimensiones de los componentes dependen del diámetro de la toma (generalmente de 13 o 19 mm).
(*) Estas piezas son opcionales y su uso queda a criterio de Organismo Operador.
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3.5. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE FO.GO.
En la tabla 3.3 se presenta los componentes, materiales y herramientas para la instalación de una toma domiciliaria con material de Fo.Go.
Tabla 3.3. Instalación de toma domiciliaria con material de Fo.Go.
PARTES DE LA TOMA
COMPONENTES (3)
HERRAMIENTAS
RAMAL
Abrazadera metálica o de plástico con
a) Sin termofusión
salida para cuerda o silleta de PEAD
termofusionada
Desarmador plano (si
la abrazadera lleva
- Válvula de inserción metálica o de
tornillos)
plástico
Berbiquí con broca
- Adaptadores con sistema a
sacabocado
compresión,
- Llave estilson (1)
-,Tubería de PEAD y de Fo.Go.
- Perico (2)
- Caja para llave de banqueta
- Cinta de Teflón o
- Llave de banqueta
similar
- Tuerca unión para unir tubería de
b) Con termofusión
Fo.Go. a la llave de banqueta (*).
Equipo de termofusión
CUADRO
- Tubería metálica (cobre o Fo.Go.)
(tabla 5), si el
acoplamiento es con
- Codos de 900 (cobre o Fo.Go.)
silleta a tubería de
PEAD.
- Válvula de globo metálica
- Medidor
- Tee o rincón (Fo.Go.).
- Llave de manguera
- Tapón metálico
NOTAS - No se recomienda hacer combinaciones metálicas entre cobre y Fo.Go.
Se recomienda de 2" de apertura y 14" de brazo.
Se recomienda de 1 11/16" de apertura y 15" de brazo.
Las dimensiones de los componentes dependerán del diámetro de la toma (generalmente 13 o 19 mm).
(* ) Estas piezas son opcionales y su uso queda a criterio del Organismo
Operador.
3.6. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE COBRE.
En la tabla 3.4 se presentan los componentes, materiales y herramientas para la instalación de toma domiciliaria con material de cobre.
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Tabla 3.4. Instalación de toma con material de cobre.
PARTES DE LA TOMA
COMPONENTES (3)
HERRAMIENTAS
RAMAL
Abrazadera metálica o de plástico con
a) Sin termofusión
salida para cuerda o silleta de PEAD
termofusionada
Desarmador plano (si
la abrazadera lleva
- Válvula de inserción metálica o de
tornillos)
plástico
- Tubería de cobre tipo “L” flexible
- Llave estilson (1)
Y tubería de cobre tipo “M”.
- Berbiquí con broca
- Llave de banqueta metálica (*)
Sacabocado.
- Caja para llave de banqueta (*)
- Perico (2)
- Conector de cobre con cuerda
- Cortador
Interior para llave de banqueta.
- Abocinador
- Soplete
CUADRO
- Tubería de cobre tipo M“”
- Pasta fundente
- Codos de 90° soldable o con
cuerda interior.
- Lija
- Válvula de globo con cuerda o
- Soldadura
soldable.
- Estopa
- Tee de cobre soldable a cuerda
Interior.
- Cinta de teflón o similar
- Conector de cobre a cuerda interior
b) Con termofusión
- Llave de manguera metálica.
- Equipo de termofusión
(tabla 5), si el acoplamiento
es con silleta a tubería de
PEAD.
Nota: No se recomienda hacer combinaciones metálicas entre cobre y Fo.Go.
Se recomienda de 2” de apertura y 14” de brazo.
Se recomienda de 1 11/16 de apertura y 15” de brazo.
Las dimensiones de los componentes dependerán de la toma (generalmente 13 o 19 mm)
(*) Estas piezas son opcionales y su uso queda a criterio del Organismo Operador.
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4. ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN
La construcción de la toma, puede realizarse en alguna de las siguientes condiciones:
Durante el tendido de la red.
Posterior a la instalación de la red, esté o no en operación.
4.1. LOCALIZACIÓN
Si la construcción de la toma es posterior a la instalación de la red, localizar con la mayor precisión posible la ubicación de la tubería de distribución, mediante la consulta de los planos de la obra terminada del sistema o bien, en campo mediante la ubicación de las cajas para operación de válvulas, que limitan la zona en que se instalará la toma, obteniendo de esta forma la localización aproximada de la tubería.
Una vez localizada la red de distribución, la selección del lugar en donde se realizará la zanja para la instalación de la toma, será en línea recta al lugar en donde estará ubicado el cuadro dentro del predio, esta línea será perpendicular en todos los casos a la red de distribución.
4.2. TRAZO
Se puede realizar con un hilo o cuerda, tendida y tensada en el tramo que se hará la excavación. Se marca con cal las dos líneas paralelas, separadas entre sí 40 ó 45 cm de manera que no se pierda la línea al iniciar la excavación. Si no hay pavimento, el trazo se puede hacer picando el terreno con un zapapico, a lo largo de una cuerda tendida.
4.3. RUPTURA DE PAVIMENTO
Siempre que sea posible, el material de la ruptura del pavimento se colocará en un solo lado de la zanja, utilizando el lado más amplio para acumular el producto de la excavación, con el objeto de no mezclar los materiales. Se recomienda que se utilice disco cortador en pavimentos de asfalto y de concreto.
Los pavimentos generalmente son empedrados, adoquinados, de asfalto o concreto; se puede utilizar el material de la ruptura del pavimento para su reconstrucción, en la parte superior del relleno (previamente compactado para prevenir asentamientos posteriores).
4.4. EXCAVACIÓN
La excavación se realiza aflojando el material manualmente o con equipo mecánico (retroexcavadora, o máquina zanjadora). La zanja debe permitir la instalación de la tubería y tener una profundidad adecuada para protegerla de cargas vivas o impacto en la superficie, así como efectos del medio ambiente. En la tabla 4.1 se presentan
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las dimensiones recomendadas para la zanja, para cualquier tipo de material de la toma.
Tabla 4.1. Dimensiones recomendadas para la zanja
Ancho mínimo
Ancho máximo
Prof. mínima
Prof. máxima
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
40
50
30
60
La excavación de la zanja para la instalación de la tubería incluye: afloje y extracción del material; limpieza y conformación del fondo, así como la conservación de la misma hasta la instalación final de la toma.
4.5. CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL EXCAVADO
El material excavado se clasifica dependiendo de su dureza, se entiende por “material común": tierra, grava, arcilla y limo, o bien, todos aquellos materiales que puedan ser aflojados manualmente con el uso del zapapico, así como todas las fracciones de roca y piedras sueltas.
En una clasificación intermedia se incluyen materiales como el tepetate duro, el conglomerado y otros.
Se entiende por "roca fija" la que se encuentra en mantos con dureza y textura que sólo puede removerse con explosivos, cuñas u otros dispositivos mecánicos.
4.6. PLANTILLA
En el fondo de la zanja se coloca una plantilla de arena o material seleccionado con espesor mínimo recomendable de 5 cm, con una superficie nivelada, alineada y debidamente compactada. El apisonado puede hacerse con pisón metálico o de madera (Figura 4.1).
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Figura 4.1. Plantilla.
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Las condiciones bajo las cuales se instala la toma, influyen en su capacidad para resistir las fuerzas combinadas de presión interna y carga externa en la zanja. La plantilla sirve como sostén del ramal en toda su longitud.
La plantilla es necesaria independientemente de las características del terreno, ya que proporciona a la toma nivelación adecuada y permite repartir perfectamente su carga. La plantilla deberá estar libre de piedras, raíces y afloramientos rocosos. Se apisonará hasta que el rebote del pisón indique que se ha logrado la mayor compactación posible, lo que se consigue humedeciendo el material que forma la plantilla.
4.7. PERFORACIÓN DE LA TUBERÍA
2Para líneas en operación con bajas presiones (menores a 1 kg/cm) la perforación se puede realizar con la abrazadera y válvula de inserción instalada; para líneas vacías la perforación podrá realizarse únicamente con la abrazadera, pero siempre formando un ángulo de 45° con la horizontal.
La tubería de PVC y la de asbesto cemento se perforarán usando una broca sacabocados (con diámetro igual o menor al del interior de la válvula de inserción), para evitar la caída de rebaba en la línea (Figura 4.2).
Figura 4.2. Perforación de la Tubería.
Para colocar la válvula de inserción directamente en tubería de acero o Fo.Go., se puede emplear la máquina insercionadora tipo "Mueller". Se requiere una broca especial, para realizar la inserción con este equipo, según sea el tipo de material de la red de distribución.
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4.8. RELLENO DE LA ZANJA
Se puede utilizar como material de relleno el obtenido en la excavación, libre de piedras, raíces o rocas, si este no es arcilloso de alta plasticidad, o con materia orgánica. El relleno se realizará en capas, de 15 cm de espesor hasta el nivel del terreno; cada capa se apisonará (se recomienda que el material de relleno este húmedo para lograr su adecuada compactación).
Relleno apisonado Plantilla
Figura 4.3. Relleno De Zanja.
Si la excavación es en una calle pavimentada, el relleno debe ser apisonado hasta el nivel que permita recibir la carpeta asfáltica; para zonas sin pavimentación, se apisona hasta 15 cm encima del lomo de la tubería y se concluye con relleno a volteo dejando un pequeño lomo de tierra sobre el nivel del terreno.
El relleno de la zanja y apisonado, debe seguir a la instalación tan pronto como sea posible, para disminuir el riesgo de algún accidente o desperfecto en la instalación (Figura 4.3).
4.9. MEDIDAS DE SEGURIDAD
En terrenos arenosos con poca estabilidad, las paredes de la excavación, se podrán hacer con talud aumentando su ancho en la parte superior.
Se debe utilizar equipo de señalización adecuado, como barreras o luces, en caso de trabajar en una vialidad de tránsito intenso.
Para que la ejecución del trabajo se realice en condiciones de seguridad, se proporcionará a los trabajadores, las herramientas, instrumentos y materiales necesarios como: botas altas de hule para trabajar en zanjas anegadas, guantes de carnaza para manipular cables y tubería, cascos metálicos o de plástico; reponiéndolos cuando sea necesario.
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4.10. INSPECCIÓN Y SUPERVISIÓN
Es conveniente mantener una inspección constante en las diferentes etapas de construcción de la toma, a fin de verificar que la prueba de la instalación (hermeticidad), se realice de acuerdo con las normas establecidas y que la calidad de los materiales, equipo y procedimientos de construcción se ajusten a las especificaciones.
Los principales aspectos de la obra, motivo de vigilancia son:
a) Las dimensiones de la excavación deben ajustarse a las recomendadas en la tabla 4.1, con tolerancia de más o menos cinco centímetros.
b) En terrenos inestables las excavaciones que se realicen deben garantizar la seguridad necesaria para los trabajadores y la obra.
c) Cuando exista agua en el interior de la zanja, es conveniente extraerla para realizar la instalación.
d) La colocación de la plantilla debe ser previa al tendido del ramal de la toma, para prevenir una posible falla en la instalación.
e) La abrazadera debe estar limpia y tener un asiento firme, libre de filos o bordos, y estar a 45° con respecto la horizontal.
f) La cuerda de la válvula de inserción debe ser compatible con la de la abrazadera; al atornillarse se debe cuidar de no apretar demasiado para evitar que se agriete la abrazadera.
g) Previa a su instalación, la tubería debe estar limpia en su interior y exterior principalmente en sus extremos.
h) La tubería metálica no debe doblarse a base de golpes cuando se realicen curvas; las cuerdas deben estar bien definidas, limpias, sin reventaduras ni porosidades.
i) El mecanismo de cierre de la válvula de banqueta debe quedar en posición vertical para asegurar su adecuada operación.
j) El cuadro debe realizarse con componentes metálicos, verificar que no se presenten fugas por alguno de ellos, que no se realicen conexiones con materiales metálicos de diferente tipo y en ciudades donde se presenten temperaturas por debajo de 0° C, asegurarse de colocar las protecciones necesarias.
k) En planta la toma debe quedar instalada con el alineamiento debido.
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l) El relleno debe realizarse con la forma especificada, colocando capas sucesivas compactadas.
m) El pavimento reconstruido debe ser del mismo material y características que el pavimento original; quedar al mismo nivel de éste, evitando la formación de topes o depresiones.
El catastro de la instalación debe hacerse en formatos diseñados para tal efecto, anotando como datos complementarios los factores de importancia que afecten la construcción: modificaciones, suspensión, reanudación o fin del trabajo.
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5. REHABILITACIÓN EN TOMAS DOMICILIARIAS
La decisión de reemplazar y/o rehabilitar los componentes de una toma domiciliaria, se basa en considerar factores como: edad de la tubería, estado de los componentes, diseño inadecuado, programas de mantenimiento y registros históricos de fugas (1).
Los materiales de una toma domiciliaria están sujetos a un desgaste natural, que varía en proporción directa con factores, como: características y calidad del material, condiciones de operación, tipo de terreno, calidad del agua y agentes ambientales.
La selección adecuada de los materiales, la verificación de su calidad, así corno la mano de obra capacitada, propicia que las posibilidades de falla se reduzcan. La decisión de reemplazo o sustitución se puede hacer con el siguiente análisis:
1) Vida útil que le queda a la tubería.
2) Beneficio por rehabilitación.
3) Periodo de continuidad de la instalación por rehabilitación.
4) Costo unitario del reemplazo y rehabilitación.
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SEGUNDA PARTE
GUÍAS DE APLICACIÓN
1. PROCEDIMIENTOS DE DERIVACIÓN E INSTALACIÓN DE TOMAS DOMICILIARIAS
La derivación de la toma puede realizarse durante él tendido de la red, después de la instalación de ésta, esté o no en operación. En todos los casos, las abrazaderas las inserciones directas o las silletas de PEAD, deben ser instaladas de tal manera que la derivación tenga con una inclinación hacía arriba de 45 grados con respecto a la horizontal.
1.1. DERIVACIÓN DIRECTA
La derivación directa puede hacerse por medio de válvula de inserción o nudo de inserción, para instalarse en tubería vacía, se le hace una perforación roscada acorde al diámetro de la válvula o nudo de inserción. (Figura 1.1)
Figura 1.1. Broca Machuelo.
La tubería puede perforarse con un taladro común de mano o un berbiquí y la: broca adecuada al tipo de material de la tubería.
En caso de usar la llave de inserción en una cuerda cónica (AWWA) en el extremo de la inserción y cuerda NPT para conectar la tubería flexible, cuando se use ramal de PEAD será con conector a compresión,
Las derivaciones directas con válvulas de inserción o nudos de inserción con cuerda pueden instalarse con la tubería (Fo.Go., acero) vacía o trabajando a presión, empleándose el equipo adecuado para cada caso y teniendo cuidado de comprobar que la broca machuelo que se use (Figura 6.1), sea para el tipo de material de la tubería de distribución.
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Para taladrar y roscar la tubería cuando se encuentra trabajando a presión y a su vez colocar la válvula de inserción, se cuenta en el mercado con equipos que permiten realizar, inserciones para diferentes diámetros. (Figuras 6.2 y 6.3).
Figura 1.2 . Máquina de inserción modelo “J”
Al instalarse derivaciones directas debe cuidarse que la máquina y herramienta, estén en buenas condiciones, que la conicidad y paso de la rosca en la broca- machuelo sean iguales a las de la válvula de inserción y que la longitud de la parte de la broca-machuelo que sirve para hacer la perforación roscada, sea suficiente para que pase el espesor de la tubería antes de que se inicie el roscado.
Figura 1.3 . Máquina de inserción modelo “b-100”
Si se utiliza alguno de los equipos mencionados (Figuras 6.2 y 6.3) para realizar las derivaciones, éstos deben fijarse firmemente a la tubería por medio de sus cadenas, y colocando entre máquina y tubería, en su caso, las sillas y empaques correspondientes al diámetro de éste. La broca-machuelo debe engrasarse preferentemente con algún lubricante grafitado y al taladrar y roscar no debe forzarse, usándose el alimentador: de la máquina muy suavemente.
Es muy importante que la máquina no tenga ningún movimiento mientras se hacen la perforación y la cuerda, para evitar que queden ovalados.
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Antes de iniciarse la instalación de las derivaciones directas, es conveniente que: se hagan algunas perforaciones testigos en una tubería similar en la que se hará la instalación, con objeto que él opera río se acostumbre a la carrera que tendrá la herramienta que se use para taladrar y roscar, de manera que al colocarse las válvulas de inserción queden de uno a tres hilos de su cuerda, dentro del diámetro interior de la tubería (Figura 6.4).
Figura 1.4. Válvula de inserción (directa a la tubería)
Las válvulas de inserción deben colocarse con la misma máquina usada para perforar y roscar, excepto cuando se use algún modelo similar, si este es el caso las válvulas deberán ser colocadas a mano, apretándolas únicamente lo necesario para evitar fugas de agua a través de la cuerda.
1.2. DERIVACIÓN CON ABRAZADERA
Antes de colocar la abrazadera, en la tubería, ésta última debe limpiarse perfectamente, para proporcionarle un asiento firme y limpio. Comprobándose que la abrazadera asiente perfectamente sobre la tubería, libre de bordos, filos, y otros defectos que puedan dañarla.
Atorníllese la válvula de inserción a la abrazadera comprobando que no la atraviesa verificando especialmente que las cuerdas de la válvula y la abrazadera sean compatibles, y colóquense entre la tubería y abrazadera un empaque perforado de hule o plástico, con espesor aproximado de 3 mm. El empaque debe ser de igual diámetro que la válvula de inserción.
Apriétense uniformemente los tornillos de la abrazadera, sólo lo suficiente para evitar fugas junto al empaque y en caso de que la tubería se encuentre trabajando a presión, colóquese la máquina para taladrar (Figura 6.5), atornillándola por medio de un aditamento especial a la válvula de inserción, después de haber lubricado la broca.
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Hágase la perforación cuidando de no forzar la broca contra la tubería y usando muy suavemente el tornillo alimentador.
Hecha la perforación, levántese la broca y ciérrese la válvula de inserción antes de quitar la máquina.
Figura 1.5. Taladro para válvulas.
La válvula de inserción no debe de atravesar la abrazadera, y la perforación en la tubería debe de ser del mismo diámetro que la válvula (Figura 6.6).
Figura 1.6. Válvula De Inserción (Por Medio De Abrazadera).
1.3. DERIVACIÓN POR TERMOFUSIÓN
Procedimientos para efectuar conexiones con tubería de PEAD:
Termofusión tipo silleta: se recomienda el siguiente procedimiento para fusionar elemento denominado silleta:
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a) Asegúrese de la redondez de la tubería en el área de fusión, colocando un anillo sujetador en la tubería lo más cerca posible al punto de unión. Logre mejor contacto lijando o limpiando ligeramente las superficies a unir de la tubería y silleta.
b) Coloque una cara del calentador sobre la tubería, aplicando una presión constante durante un lapso de 3 a 5 segundos, retírelo e inspeccione la fusión. Si no obtiene contacto total, repita la operación hasta lograrlo y proceda con el siguiente punto.
c) Si se observa contacto total entre las caras del calentador y la superficie de la tubería, coloque el calentador entre la silleta y la tubería, aplique presión sobre la silleta hasta que un anillo de material fundido se forme alrededor de ambas caras del calentador. Mantenga la presión durante el tiempo prescrito. Separe la silleta y retire el calentador.
d) Una la silleta a la tubería y ejerza presión durante el tiempo recomendado para que la unión se enfríe.
e) Limpie cuidadosamente las caras del calentador.
f) La perforación de la tubería se realiza con un taladro buscador de línea viva, que tiene la característica de no introducir rebabas a la línea de distribución.
Fusión tipo socket: Para unión de codos, tees y tapones, reducciones y coples. La temperatura de la cara del calentador deberá ser 260° C. El procedimiento recomendado para la conexión es la siguiente:
a) Bisele el extremo de la tubería, rebajando menos de la mitad del espesor de la pared (esto no es necesario en tubería de 19 mm o menos).
b) Determine el lugar de penetración de la tubería en la conexión, utilizando un medidor de profundidad y coloque el anillo sujetador a tope con el medidor. Una vez fijo el anillo sujetador retire el medidor.
c) Junte con firmeza la conexión y la tubería al calentador y manténgalos unidos durante el tiempo recomendado.
d) Separe la conexión del calentador con rapidez y a continuación separe el calentador de la tubería.
e) Introduzca suavemente el extremo de la tubería en la conexión, evitando girarlas. Mantenga firmemente la conexión durante el tiempo recomendado para asegurar la alineación correcta. No trabaje o pruebe la tubería hasta que haya transcurrido el tiempo de enfriamiento prescrito.
f) Limpie las caras del calentador teniendo cuidado en no dañar el recubrimiento de las caras; no deberán utilizarse objetos metálicos tales como navajas, cepillos de alambre, etc. Utilice trapos o materiales suaves (espátulas de madera).
No pruebe la tubería hasta haber transcurrido el tiempo de enfriamiento prescrito. Cuando se corte la tubería para realizar una conexión, la unión deberá hacerse ese mismo día, ya que los cambios de temperatura modifican su longitud.
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Recomendaciones para instalaciones con tubería de PEAD por termofusión.
• La tubería para tomas domiciliarias no debe: roscarse, se deberá unir entre sí, o acoplarse a otro material, en el primer caso por termofusión y en el segundo por medios mecánicos.
• El corte de la tubería podrá efectuarse con serrucho, no con cegueta, ya que esta iría "mordiendo" la guía de corte (anillo frío).
• No se debe unir diferentes tipos de polietileno por termofusión sin antes consultar las características de compatibilidad, tiempo y temperatura requerida para realizar la unión.
• Coloque un anillo frío (guía para corte) en el punto seleccionado.
• Haga el corte con un serrucho de diente suave.
• Las reparaciones en tomas con componentes de polietileno, se realizarán mediante el método tipo socket.
•
• No pruebe la instalación hasta que haya concluido el tiempo de enfriamiento.
• Limpie las caras del calentador teniendo precaución de no dañar el recubrimiento.
• Donde se requiera combinar piezas de cobre o Fo.Go. con polietileno deberá utilizarse las piezas que para el caso se han diseñado.
1.4. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL DE PLÁSTICO.
a) Abrazadera
La abrazadera debe ser de material plástico si la tubería de la red de distribución de la que se realizará la derivación es de PVC (Figura 6.7). Instalación de la abrazadera.
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Figura 1.7. Instalación de la abrazadera
b) Perforación de la línea de distribución
La perforación de la línea de distribución puede hacerse antes de instalar la abrazadera o con ésta ya instalada; se perfora usando una broca sacabocados montada en un berbiquí, o un perforador especial, para evitar que las rebabas ocasionen problemas dentro de la línea de distribución (Figura 6.8). Perforación de la línea de distribución.
Figura 1.8. Perforación De La Línea De Distribución.
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c) Conexión a compresión
En la rosca macho de la conexión, aplicar cinta teflón y atornillarla en la derivación de la abrazadera, apretando a mano hasta donde sea posible y luego, con una llave, dar como máximo una vuelta, (Figura 6.9). Instalación de la conexión a compresión.
Figura 1.9. Instalación de la conexión a compresión
Si la línea lleva agua, se debe instalar una llave de inserción de bronce o de PVC, siempre y cuando las cuerdas sean compatibles, acoplando luego la conexión a compresión para continuar con la tubería de PEAD (Figura 6.10). Instalación de la llave de inserción.
Figura 1.10. Instalación de la llave de Inserción
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d) Tubería de polietileno de alta densidad
De la conexión de compresión, retirar la tuerca y el cono con estrías e introducirlos en uno de los extremos de la tubería (cerciorándose de haberlo cortado a escuadra). Enseguida, introducir, presionando con las manos, la tubería en la conexión. Es recomendable un bisel o girar la tubería para facilitar su entrada, el cual debe penetrar hasta el tope de la conexión para asegurar que el extremo de la tubería pase el anillo de hule con el que se logra la hermeticidad de la unión. A continuación, se aprieta la tuerca para lograr la sujeción entre la tubería y conexión (Figura 6.11). Instalación de tubería de PEAD.
Figura 1.11. Instalación de tubería de PEAD
Una vez realizado lo anterior, colocar la tubería de PEAD a lo largo de la zanja hasta el lugar donde se acoplará con la llave de banqueta o el codo inferior del cuadro, dejando una holgura en la tubería que forme un cuello de ganso (curva que absorbe los movimientos del terreno (Figura 6.12). Cuello de ganso
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Figura 1.12. Cuello de ganso.
e) Unión a llave de banqueta o al cuadro del medidor.
Acoplar otra conexión de compresión siguiendo los pasos descritos en el punto 3 y el punto 4. Las válvulas de plástico pueden utilizarse como llaves de banqueta (Figura 6.13). Unión a llave de banqueta y codo vertical del cuadro.
Figura 1.13. Unión a llave de banqueta y codo vertical del cuadro.
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1.5. INSTALACIÓN DE TOMA DOMICILIARIA CON MATERIAL METÁLICO
1.5.1. Instalación de tubería flexible tipo "L"
Aprovechando la flexibilidad de la tubería de cobre, se efectúa un curvado a partir de la conexión con la red de distribución (cuello de ganso).
Una vez que se tiene la derivación de la toma realizada por alguno de los métodos descritos en los puntos 61 y 62; así como lo indicado en los incisos a y b del punto 64, se procede a realizar la unión de la tubería por alguno de los siguientes procedimientos.
1.5.2. Procesos de soldadura capilar para tubería de temple rígido
Para una unión confiable de tubería y componentes de cobre, deberán seguirse los pasos siguientes:
1) Seccionar los tramos con el cortatubos o con la segueta de diente fino. En caso de usar segueta, emplear una guía para obtener un corte a escuadra, con el fin de tener asiento perfecto entre el extremo de la tubería y el anillo o tope que tiene la conexión en su interior evitando las fugas de soldadura, (Figura 6.14). Corte de tubo
Figura 1.14. Selección del tubo
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2) Limpiar la rebaba que se haya formado al realizar el corte, con un rimador o la lima de media caña. El cortatubos va provisto de una cuchilla triangular que sirve para quitar la rebaba, (Figura 6.15). Rimado tubo
Figura 1.15. Limpieza de la posible rebaba
3) Limpiar perfectamente el interior de la conexión y el exterior de la tubería, con lima de acero o lija de esmeril, (Figura 6.16). Limpieza
Figura 1.16.Limpieza del Interior.
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4) Aplicar una capa delgada y uniforme de pasta fundente en el exterior de la tubería, con un cepillo o brocha; nunca con los dedos, (Figura 6.17). Pasta fundente
Figura 1.17. Aplicación de pasta.
5) Introducir la tubería en la conexión hasta el tope, girando a uno y otro lado para
que la pasta se extienda uniformemente, (Figura 6.18). Ensamblado
Figura 1.18. Introducción de tubería a conexión.
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6) Aplicar la flama del soplete en la unión, tratando de calentar uniformemente, si es necesario, girar el soplete fundente lentamente alrededor de la unión, probando con la punta de la soldadura la temperatura de fusión, después de realizar esto, retirar la flama Figura 6.19). Aplicación de calor
Figura 1.19. Aplicación de flama.
7) Cuando se llegue a la temperatura de fusión de la soldadura, esta pasará al estado líquido y fluirá por el espacio capilar; cuando éste se encuentre ocupado por la soldadura, se formará un anillo alrededor de la conexión soldar perfectamente, (Figura 6.20). Aplicación de soldadura
Figura 1.20. Formación del anillo.
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8) Finalmente quitar el exceso de soldadura con estopa seca, rozando únicamente las piezas unidas sin moverlas, de hacerlo se podría fracturar la soldadura que se está solidificando.
1.5.3. Sistemas de unión para tuberías de temple flexible tipo “L”
La variedad de las conexiones es muy grande, por lo que se explicará brevemente el modo de operación de los dos tipos: "flare" 45 grados y compresión. Las conexiones de tubería flexible para instalaciones de agua, utilizan los sistemas flare 45 grados y compresión de manera indistinta según sea la pieza por unir.
Los sistemas de unión para tuberías flexibles son: abocinado a 45 grados compresión por medio de rondanas de latón o neopreno; difieren completamente del sistema de unión soldable para tuberías rígidas.
Los sistemas de unión ("flare" 45 grados y compresión) están diseñados para unir tubería flexible a tubería rígida con accesorios.
Las uniones en cualquiera de los dos sistemas se efectúan por medio de compresión a base de elementos roscados, y se realizan con una conexión base y una contra o tuerca cónica de unión, que es la que se ajusta. Las tuercas cónicas de unión tienen una extensión o brazo que refuerza la unión en los movimientos, evitando el estrangulamiento de la tubería, figura 6.21. Sistema de unión flare.
Figura 1.21. Sistema de unión flare
1.5.3.1. Procesos de unión para tubería de temple flexible con el sistema "flare" 45 grados.
Consiste en la realización de un abocinado o ensanchamiento cónico a 45 grados respecto al eje longitudinal de la tubería. Esto se logra con una herramienta especial llamada abocinador o avellanador. El extremo abocinado de la tubería, que contiene la tuerca cónica, ensambla en el chaflán o cornisa de la conexión base. A medida que se une logra una junta hermética.
A continuación se indica el proceso de unión "flare" 45 grados.
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1) Desenrollar únicamente la cantidad de tubería necesaria, colocar la mano sobre la parte desplegada y con la otra llevar el movimiento de rodamiento del rollo.
2) Utilizar el cortatubos cuando se tenga la longitud deseada de tubería, sin ejercer demasiada presión, lubricando con unas gotas de aceite, la cuchilla circular, (Figura 6.22). Cortatubos
Figura 1.22. Cortatubos.
3) Remover la rebaba producida por el corte en la tubería; el cortatubos lleva una cuchilla para tal efecto, también se puede usar el barril escariador o una lima de media caña, (Figura 6.23). Remoción de rebaba
Figura 1.23.Remoción de rebada.
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4) Colocar la tuerca cónica de unión en la tubería antes de proceder a los siguientes pasos, ya que no puede realizarse una vez que se ha hecho la campana en la tubería.
5) introducir el extremo de la tubería en el orificio correspondiente del bloque de la herramienta, lubricando con unas gotas de aceite el cono, haciendo que sobresalga la Tubería 1/8" de la superficie del bloque (Figura 6.24). Herramienta
Figura 1.24. Herramienta.
6) Apretar el cono sobre la parte de la tubería que sobresale del bloque hasta que éste asiente sobre el bisel formado (Figura 6.25). Formación del bisel
Figura 1.25. Formación del bisel.
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7) Retirar la herramienta y centrar la campana con el chaflán de la conexión, apretando con una llave española la tuerca cónica de unión, (Figura 6.26). Chaflán
Figura 1.26. Chaflán.
NOTA: Revisar que la campana no esté estrellada o tenga rebabas; porque no asentará correctamente en el chaflán y el agrietamiento producirá fugas; también cuidar que no sea mayor o menor que el chaflán, porque obstruirá el paso de la tuerca cónica o, ésta no sujetaría lo suficiente para que la unión resista las presiones a las que estará sometida.
1.5.3.2. Proceso de unión para tubería temple flexible con el sistema de compresión
La unión a compresión con rondana o neopreno, no requiere de abocinado en el extremo de la tubería, se hace un corte a escuadra, se limpia y ensambla hasta el tope de la conexión (de manufactura específica para estas uniones); se coloca en éstas una rondana de latón o neopreno; a medida que las tuercas van comprimiendo el contorno de la tubería se logran uniones herméticas.
A continuación se indica el proceso de unión:
1) Desenrollar únicamente la cantidad necesaria de tubería, sobre una superficie plana; colocar la mano sobre la parte desplegada y con la otra llevar el movimiento de rodamiento del rollo.
2) Usar el cortatubos sin ejercer demasiada presión sobre la tubería, lubricando con unas gotas de aceite la cuchilla circular.
3) Remover la rebaba producida por el corte en la tubería; el cortatubos lleva una cuchilla para tal efecto o bien, usar el barril escariador o una lima de media caña.
4) Colocar la tuerca cónica de unión en la tubería antes de proceder con los siguientes pasos.
5) Colocar la rondana libre de tierra y polvo en la tubería, para que funcione adecuadamente.
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6) Introducir la tubería en la parte correspondiente cuidando de que llegue al tope; se procede al apriete de la tuerca de unión, la cual al ir ajustándose provocará el estrangulamiento de la rondana.
NOTA: Es importante que la boca de la tubería no esté chupada hacia el interior; lo cual reduce su sección transversal y debido al flujo de agua, se presenta en ese punto turbulencia y erosión de la pared de la tubería, además de ser un punto probable de fuga.
Las rondanas de neopreno pueden ser reutilizables, no así las de latón.
1.5.4. Observaciones y recomendaciones en la instalación de tomas domiciliarias con tubería metálica
• No es recomendable soldar tubería flexible a válvulas de bronce. Esta tubería tiene su tipo de unión específica que es de chaflán y campana.
• Antes de hacer el contacto del chaflán con la punta expansionada de la tubería, cuídese de limpiar completamente ambas partes, de tal manera que el asiento de las mismas sea perfecto. Para prevenir esto no se deje la tubería en contacto con el suelo.
• Con objeto de que no queden forzadas las uniones se realiza la deflexión conocida como "cuello de ganso".
• No instalar la tubería si en la zanja no se ha colocado la plantilla. Evite el contacto directo de la tubería de cobre con tuberías ferrosas que puedan encontrarse en el subsuelo.
• Si el suelo donde se instalará la tubería es corrosivo, el relleno de la zanja debe ser de material aislante o neutralizante como: desecho de argamasa, piedra caliza picada, yeso, arena de mina o río. También puede protegerse la tubería con varias capas de asfalto derretido. Estas capas de asfalto se aplican con una brocha de hiló de henequén.
• Evitar doblar o retorcer la tubería innecesariamente, ya que en cada movimiento se endurece más llegando a perder la suavidad del temple.
• Si el cuadro es de cobre, debe estar sujeto con grapas a la pared. El peso del medidor no debe descansar sobre éste, por lo que debe apoyarse sobre una saliente hecha en la pared en forma de ménsula (un ladrillo empotrado; una solera, o una ranura); otra alternativa es que la parte superior del cuadro sea de pequeñas dimensiones.
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TOMAS DOMICILIARIAS TIPO
2. REHABILITACIÓN EN TOMAS DOMICILIARIAS
2.1. REPARACIÓN
Se refiere a todas aquellas actividades que se realizan, para rehabilitar un(os) componente(s) de la toma domiciliaria.
2.1.1. Criterios
Una reparación se justifica cuando existe:
• Variación de presión no significativa en la toma.
• Fallas locales pequeños en los elementos de la toma.
• Baja frecuencia de ocurrencia de fallas en la toma.
• Si el daño está en la tubería y es menor de 5 cm, reemplácese el tramo afectado.
• Si el daño está en la tubería y la causa es material angular, repárese el tramo afectado y sustitúyase el material de relleno.
2.1.2. Procedimientos
Para reparar el ramal, si es de cobre, las uniones del tramo sustituido se harán mediante soldadura o tuerca unión de bronce. EÍ tipo de tubería que deberá emplearse en estas conexiones es "L", conforme a las especificaciones.
Si la tubería de la parte rígida del ramal es de Fo.Go. las uniones para reparar algún tramo afectado, se realizarán con una tuerca unión o con coples, colocando en sus cuerdas teflón o sellador líquido.
Si la tubería del ramal donde se realizará una reparación es de PEAD ésta, se realizará con conectores a base del sistema de compresión.
Si el componente a reparar es la válvula de banqueta; en caso de sustituirse puede ser metálica o de plástico, para el primer caso podrá ser de bronce fabricada de acuerdo a la norma indicada en la (tabla 3), con conexiones de tuerca de presión para tubería de cobre o con cuerda interior si la tubería es de Fo.Go. para el segundo caso será material plástico con cuerda exterior.
La caja de banqueta si se sustituye puede ser de material metálico o plástico; en ausencia de banqueta, deberá protegerse con un vaciado de concreto simple en forma de losa cuadrada de 10 cm de espesor por 20 cm de lado quedando el lecho alto de la losa al ras de la tapa de la caja.
Las reparaciones en el "cuadro" serán con tramos de tubería del mismo material.
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En la tabla 2.1 se presentan las fallas en tomas y medidas preventivas que deben considerarse.
Tabla 2.1. Tipos de fallas, causas, medidas preventivas y recomendaciones en tomas (*)
ELEMENTO
MATERIAL
FALLA
CAUSA
MEDIDA
RECOMENDACIONES
PREVENTIVA
RAMAL
ABRAZADERA
-HOLGURA EN LA
-CUERDA FLOJA
- SELECCIÓN ADECUADA DE
4
Fo. Fo.
UNIÓN
MATERIALES Y CAPACITAR
BRONCE
-CORROSIÓN
-PAR GALVÁNICO
5
AL PERSONAL
ACERO INOX.
-EN SUELO CORROSIVO
AISLAR INSTALACIONES
-RAJADURA EN
-MATERIAL
-EN SUELO CORROSIVO
ABRAZADERA
INTEMPERIZADO 0
AISLAR INSTALACIONES
MALA
COMPACTACIÓN DEL
- SELECCIÓN ADECUADA DE
PLÁSTICO
TERRENO
MATERIALES Y CAPACITAR
3,9,10
-ABRAZADERA
-MALA FABRICACIÓN
AL PERSONAL
0 ATORNILLADO
INCORRECTO
2
INSERTOR
-CORROSIÓN
-PAR GALVÁNICO
5
-RESPONZABILIZAR AL
-HOLGURA EN LA
-CUERDA FLOJA
PERSONAL OPERATIVO Y
4
BRONCE
UNIÓN
VERIFICAR CALIDAD DE
-UNIÓN CON
-INCOMPATIBILIDAD
1,2,10
MATERIALES
ABRAZADERA
DE CUERDAS
-SUPERVISIÓN OPORTUNA EN
-HOLGURA EN LA
-CUERDA FLOJA
9
LAS INSTALACIONES
UNIÓN
-UNIÓN CON
- INCOPATIBILIDAD DE
1,2,10
PLÁSTICO
ABRAZADERA
CUERDAS
-PERFORACIÓN
-RELLENO CON
3,10
MATERIAL ANGULAR
TUBERÍA
-TUBERÍA PERFORADA
-RELLENO CON
PROPORCIONAR LOS
MATERIAL ANGULAR
MATERIALES Y
3
-CORROSIÓN
HERRAMIENTA ADECUADOS
5
- APLASTAMIENTO
-PROFUNDIDAD
AL PERSONAL
COBRE "L"
COBRE "M"
INADECUADA
8
Fo.Go.
-CONEXIÓN MAL
PEAD
REALIZADA
1
-TUBO TROZADO
-ASENTAMIENTO DEL
TERRENO
7
VÁLVULA DE
-HOLGURA EN UNIÓN
- CONEXIÓN MAL
-DAR INSTRUCCIONES
1,4,8
BRONCE
BANQUETA
REALIZADA
PRECISAS Y EXIGIR CALIDAD
PLÁSTICO
TANTO EN 45
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ELEMENTO
MATERIAL
FALLA
CAUSA
MEDIDA
RECOMENDACIONES
PREVENTIVA
REPARACIONES
COMO EN INSTALACIONES
CUADRO
-HOLGURA EN LA
- UNIÓN MAL
-REALIZAR SIEMPRE UNA
CODO Y
UNIÓN
SOLDADA
PRUEBA DE HERMETICIDAD
CONECTORES
8
COBRE
-ROTURA EN CUERDA
- CONEXIÓN MAL
DE LA INSTALACIÓN ANTES
Fo.Go.
REALIZADA
DE RELLENAR LA ZANJA
9
-TUBERÍA PERFORADA
-CORROSIÓN
PROPORCIONAR LOS
TUBERÍA
5
- APLASTAMIENTO
-CONEXIÓN MAL
MATERIALES Y
COBRE
REALIZADA
HERRAMIENTA ADECUADOS
1,9
Fo.Go.
AL PERSONAL
-IMPRECISIÓN EN EL
-CALIDAD DEL AGUA-
REALIZAR LA SELECCIÓN DEL
MEDIDOR
1
BRONCE
REGISTRO DEL GASTO
MEDIDOR SEGUN LAS
CARACTERÍSTICAS DEL
LUGAR, EN DONDE SE
INSTALE EL MISMO.
-EMPAQUE
-MALA OPERACIÓN
-DAR RECOMENDACIONES
VÁLVULA DE
GLOBO Y LLAVE
DESGASTADO 0 ROTO
-DESGASTE POR USO
PERTINENTES AL USUARIO
2,1
BRONCE
DE MANGUERA
NORMAL
PARA EL BUEN USO DE LA
TEE
COBRE
-HOLGURA EN LA
-CONEXIÓN MAL
TOMA DOMICILIARIA.
Fo.Go.
UNIÓN
REALIZADA
8,4
-CUERDA CORROÍDA
2
NOTAS:
* Actualmente se encuentra en elaboración el proyecto de norma oficial para la realización de la prueba de hermeticidad en tomas domiciliarias.
* Contar con manuales de instalación y seguir los procedimientos de unión descritos en este documento.
MEDIDAS PREVENTIVAS:
1.- Supervisar que la instalación de la toma domiciliaria sea realizada de acuerdo a las especificaciones y procedimientos recomendados.
2.- Verificar que la calidad de los materiales cumplan con las especificaciones y normas (NMX) de producto correspondiente.
3.- Seleccionar materiales que resistan las condiciones de trabajo a que estarán sujetos, como: tipo de suelo, calidad del agua, agentes ambientales, cargas externas y condiciones de operación del sistema.
4.- Utilizar teflón (cinta sellante de palitetrafluoruro de carbono).
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5.- En terrenos con relleno sanitario, salinos o con alta humedad, el PEAD presenta un buen comportamiento. En caso de instalar tubería metálica en este tipo de suelo, ésta se debe enfundar en tubería flexible de polivinilo tipo manguera, recubrirse helicoidalmente con cinta de polietileno o colocar una capa de relleno de arena cuyo espesor final quede por lo menos 5 cm sobre la clave de la tubería de la toma.
6.- Dar una profundidad mínima de 30 cm al ramal de la toma.
7.- Realizar el cuello de gansa que permite absorber los desplazamientos diferenciales entre la red de distribución y la toma domiciliaria.
8.- Verificar que la soldadura llene completamente los espacios anulares entre las piezas.
9.- Compactar el relleno apisonando en capas de 15 cm de espesor.
10.- Que las cuerdas de los componentes que se utilicen sean compatibles.
2.1.2.1. Problemas durante la reparación
A continuación se mencionan algunos problemas que pueden presentarse en la reparación, sólo se incluyen los de mayor frecuencia, por lo que, es conveniente capacitar al personal en la reparación de diferentes tipos de fallas.
Presión del agua en la red: Si la red trabaja con altas presiones (mayores a 5 kg/cm2), se presentan serios problemas principalmente en las conexiones o la tubería del ramal, se hace indispensable efectuar el aislamiento de la red mediante el cierre de las válvulas de seccionamiento más próximas.
Las presiones de trabajo del área a reparar se pueden conocer, consultando al personal de campo del organismo o los planos de proyecto de la red.
En caso de no conocer la presión en la red, se pueden determinar en la llave de manguera de la toma, midiendo con un manómetro en una o varias tomas domiciliarias.
Presencia de agua: Se tratará de trabajar siempre en seco; en caso de requerir el cierre de válvulas, se realizará con la supervisión del personal de operación asignado por el Organismo Operador, de tal manera que se afecte al menor número de usuarios y no se tenga el riesgo de incrementar presiones, o provocar diversos problemas de operación en la red.
Algunas veces se tendrá que trabajar con agua, ya que las válvulas no siempre funcionan correctamente, o no sé puede suspender el suministro. En el caso de trabajar con agua se tiene que considerar:
a) Se contará con el siguiente equipo: casco, botas pantaloneras, herramientas y bombas de achique adecuadas con accesorios.
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b) Desalojo del agua: el agua se conducirá hacia una alcantarilla cercana, dren o cause natural, verificando que éstos tengan la capacidad de conducción adecuada para la bomba utilizada.
c) Conexión temporal en algunas ocasiones debido al tipo de reparación, grado de dificultad, hora del día, o por la zona de trabajo, se realizará una conexión temporal para que el suministro de agua al usuario se interrumpa el menor tiempo posible.
Topografía: cuando existen pendientes fuertes del terreno, en ocasiones el agua de una fuga aparece más abajo de donde aparentemente se encuentra; habrá que considerar esto en el momento de empezar: la excavación.
Tipo de suelo: en suelos arenosos o con alto nivel freático y la profundidad de la toma sea mayor a 1 m, considerar y prevenir posibles deslaves de las paredes de la excavación. En zonas con suelos blandos, el agua socava muy fácilmente el terreno.
Tránsito vehícular: en arterias importantes se requiere de señalamientos, desvío del tránsito, y en otras inclusive bloquearlo para proteger al personal. La colocación de las señales deben permitir realizar el trabajo con seguridad y rapidez.
Interferencia con otras instalaciones: Es importante conocer sí en la zona de trabajo, existen instalaciones subterráneas de alcantarillado, teléfonos, electricidad, gas, etc., cuidando de no afectarlas durante los trabajos de reparación.
2.1.3. Personal, equipo y materiales
Las reparaciones en tomas se realizarán con personal agrupado en brigadas, sus atribuciones básicas (Tabla 2.2) son ejecutar los servicios de campo solicitados por los usuarios o internamente por el Organismo Operador, por lo cual deben contar con vehículos, radio trans-receptor, herramientas, equipos y materiales. Cada brigada tendrá un jefe, el cual será el responsable de la ejecución de los trabajos correspondientes.
La brigada que se recomienda (2), está integrada conforme al tipo de servicio que ejecutará, con el siguiente número de empleados (no incluye chofer):
Tabla 2.2. Tipos de brigadas
TIPOS DE BRIGADAS'
EMPLEADOS
No. DE PLOMEROS No. DE AYUDANTES
I
1 -
II
1 1
III
2 2
La brigada de una sola persona se recomienda que ejecuten trabajos que no necesitan de excavación, principalmente en el cuadro.
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La brigada de dos personas se recomienda que ejecuten trabajos que requieren pequeñas excavaciones, relleno de zanjas, reconstrucción del pavimento y de apoyo a las demás brigadas.
La brigada de cuatro personas se recomienda que ejecuten los trabajos de sustitución de tomas.
Los tipos de brigadas mencionados y sus características son las que se recomiendan sin embargo el Organismo Operador puede modificarlas según sus propias necesidades, las que determinarán los equipos y materiales necesarios.
El equipo y herramienta empleado en la reparación de tomas domiciliarias se detalla en la segunda parte de este manual, además de los aspectos de seguridad y señalamientos requeridos durante trabajos.
2.2. SUSTITUCIÓN
La sustitución de tomas domiciliarias involucra altos costos y tiempos de reparación considerable, que limitan los servicios de un programa de mantenimiento correctivo en tomas, a excepción, de aquellos organismos que han introducido en sus sistemas, equipos y técnicas de reemplazo que reducen tiempos y costos de sustitución.
El método de rehabilitación del ramal en las tomas domiciliarias más efectivo, es la sustitución, dado que una buena aplicación técnica, una selección correcta de los materiales y un reemplazo cuidadoso, constituyen los requisitos para lograr un eficiente funcionamiento del sistema de agua potable. Las ventajas de la sustitución estriban en que se pueden utilizar materiales mejorados para las tuberías y conexiones, homogenizar los componentes de la toma y actualizar el catastro físico de la misma.
2.2.1. Criterios
El ramal deberá sustituirse cuando:
• La profundidad del ramal de la toma sea menor de 30 cm, independientemente del tipo de material que la constituya.
• La toma tiene más de una reparación.
• El asentamiento del terreno es considerable.
• El material plástico este intemperizado.
• El material presenta corrosión en más de un punto.
• La toma haya cumplido con su vida útil.
2.2.2. Justificación de la sustitución
Un reemplazo se justifica cuando:
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• Se tiene alta frecuencia de ocurrencia de daños.
• Corrosión en las tuberías, tomas y piezas especiales metálicas.
• Falla de la tubería de PEAD por aplastamiento, rajadura, corte, etc.
• Altos costos de los daños.
Se ha estimado que la ruptura de pavimento, excavación, instalación y relleno de la sustitución del ramal de una toma domiciliaria es del orden del 70 % del costo total de la misma, por lo que es necesario contar con equipos o técnicas que permitan reducir costos por mano de obra. En la segunda parte se presentan técnicas de sustitución que permiten reducir éstos
2.2.3. Personal, equipo y materiales
El personal, equipo y materiales de las técnicas de sustitución se incluyen en el punto 3 de ésta sección.
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3. PERSONAL, EQUIPO Y MATERIALES PARA REHABILITACIÓN DE TOMAS OMICILIARIAS
A continuación se describe el personal, equipo y materiales para cada una de las brigadas mencionadas en la sección de guías de aplicación de este manual, incluyéndose los tipos de servicios que les pueden ser asignados, el tiempo considerado para su ejecución, y reconocimiento de la zona de trabajo.
Se describen también técnicas de sustitución del ramal de tomas domiciliarias que sin necesidad de excavar a lo largo del ramal permiten instalar y/o sustituir tomas, con lo que se obtiene una reducción de costos y tiempos de rehabilitación, se explica el procedimiento de trabajo, ventajas, desventajas y una evaluación de estas técnicas respecto a los métodos tradicionales de sustitución de tomas.
La información contenida en este apartado podrá adecuarla a sus condiciones particulares cada Organismo Operador siguiendo los lineamientos del presente manual.
En la (Tabla 3.1) se describe los servicios asignados a cada tipo de brigada, as como el tiempo de ejecución de los trabajos, vehículos y equipos necesario (2).
Tabla 3.1. Servicios asignados por tipo de brigada.
BRIGADA
SERVICIO ASIGNADO
TIEMPO ESTIMADO PARA LA EJECUCIÓN DEL SERVICIO
OTROS
(h.)
( h. /servicio)
TIPO I
Instalación de medidor < 1”
1.00
1 .00 para comida
Cambio de medidor < 1”
0.50
0.25 para reconocimiento
Servicios en cuadro urbanos
0.65
Corte y reconexión < 1 “
0.50
TIPO II
Instalación de medidor > 1”
2.00
1.00 para comida
Cambio de medidor > 1”
2.00
Servicios en cuadro
1.00
0.25 para otros
Reparaciones en ramal > 1”
2.50
Corte y reconexión > 1”
1.50
TIPO III
Instalación de tomas nuevas
5.00
1.00 para comida
Fuga en llave de inserción
2.50
Reposición de tomas:!
5.00
0.25 para otros
Cambio de abrazadera
2.50
Fuga en el acoplamiento
1.50
Recomendaciones para la asignación de servicios.
1) Se recomienda eliminar o minimizar los tiempos muertos dentro de una jornada de trabajo, sustituyendo actividades como: el abastecimiento de gasolina a los vehículos, servicios de mantenimiento a vehículos y unidades de transporte, así como el suministro de materiales por el almacén.
2) Los vehículos deben ser enviados a mantenimiento preventivo periódicamente.
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3) Contar con vehículos de apoyo para las brigadas de servicios complementarios.
4) Se debe contar con un vehículo disponible, para que el programador de los servicios pueda dar seguimiento de los mismos en campo.
5) El organismo debe contar con brigadas de guardia completamente equipadas, de preferencia del tipo III, las 24 h. del día durante todo el año.
6) Implementar vehículos especiales, diseñados exclusivamente para realizar los trabajos.
Vehículos y equipos
Los vehículos y equipos deben ser diseñados y estar a disposición de las brigadas en forma permanente para garantizar el menor tiempo muerto posible. El diseño de los vehículos debe incluir las herramientas y materiales necesarios y corresponder a la necesidad de cada tipo de brigada para realizar los trabajos que tiene asignados, además de permitir almacenar por lo menos una cantidad de materiales suficientes para una semana de trabajo de la brigada, evitando de esta manera el tiempo muerto por suministro de materiales.
Algunos tipos de brigadas deben tener equipo especial para la excavación de zanjas, este equipo es importante porque en la mayoría de los servicios, se requiere descubrir la instalación; el mayor tiempo se emplea en la excavación y no en la reparación.
Las herramientas y equipos de cada una de las tres brigadas consideradas anteriormente generarán básicamente tres listas de materiales por cada una de ellas, como se sugiere posteriormente.
El Organismo Operador debe aprovechar las herramientas y los equipos con que cuenta, complementándolos de ser necesario y homogenizar cada tipo de brigada.
En la Tabla 3.2 a la tabla 3.8 se presenta el material y equipos que se recomiendan para las brigadas tipo.
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Tabla 3.2. Herramientas por tipo de brigadas
HERRAMIENTAS
CONCEPTO
CANTIDAD
BRIGADA I
BRIGADA II
BRIGADA III
llave de cuadro con adaptador
1
1
1
Llave steelson de 18"
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Llave perica de 12"
1
1
1
Llave perica de 10"
1
1
1
Llave perica de 8"
1
1
Juegas de desarmadores
1
1
2
Arco para cegueta
1
1
1
Avellanador y cortador (16 y 19mm)
1
1
1
Equipo completo para soldar
1
1
1
Pinza para cortar tubería de PVC
1
1
1
Pala de punta
1
3
Pala de jardinero manual
1
1
1
Marro de 12 lb.
1
1
Marro de 4 lb.
1
1
2
Barreta de acero
1
1
1
Caja de herramientas
1
1
2
Cincel juego
1
1
1
Cinta métrica (3 m)
1
1
1
Pinza de presión
1
1
2
Señalamiento (conos)
2
4
8
Cuchara para albañil
1
1
1
Zapapico
1
1
2
Botas de hule largas (par)
1
2
Botas de hule cortas (par)
1
1
2
asco
1
2
4
Guantes de carnaza (par)
1
2
4
Hilo para trazar (m)
20
Cal (Kg.)
10
53
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Tabla 3.3. Materiales en PVC y PEAD por tipo de brigada
CONCEPTO
MATERIALES EN PVC
CANTIDAD
BRIGADA I
BRIGADA II
BRIGADA III
Tramo de tubería de 3/4" c/2 m de PEAD
2
6
6
Tramo de tubería de 1/2" c/2 m de PEAD
6
6
6
Codos de 90' de 3/4"
10
10
15
Codos de 90' de 1/2"
20
20
25
Reducción campana de 1 " a 1/2"
10
10
Reducción campana de 314" a 1/2"
15
10
10
Reducción campana de 1 " a 3/4"
10
10
10
Adaptador hembra de 1 "
10
10
'Adaptador hembra de 3/4"
5
20
20
Adaptador hembra de 1/2"
15
20
20
Adaptador macho de 3/4"
10
20
20
20
20
20
Coples de 1 "
5
5
5
Coples de ¾ “
5
10
1|0
Coples de ½ “
10
15
15
Tee de ¾ “
5
10
10
Tee de ½ “
10
10
10
Tabla 3.4. Materiales en cobre por tipo de brigada
MATERIALES EN COBRE
CONCEPTO
CANTIDAD
BRIGADA I
BRIGADA II
BRIGADA III
Tramo de tubería de 3/4" cl2 m
2
2
2
Tramo de tubería de 1/2" c/2 m
6
6
6
Codos de 2" de 901
5
5
Codos de 3/4" de 90o
10
20
20
Codos de 1/2" de 90.
20
20
20
Codos roscas ext. de 3/4"
10
10
10
Codos roscas ext. de 1/2"
15
15
15
Codos roscas int. de 3/4"
10
10
10
Codos toscas int. de 1/2"
15
15
15
Codos de 45' de 314"
5
5
Codos de 451 de 1/2"
10
10
15
15
15
15
15
15
15
15
20
15
15
Copies de 3/4"
10
10
10
Copies de 112"
10
10
10
Tee e 3/4" soldable o con cuerda interior
10
10
10
Tee de 1/2` soldable o con cuerda interior
10
10
10
Reducción campana de 3/4" a 1/2"
5
10
10
54
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