01. Presentación - Tuberías enterradas AWWA C900_6.pdf

Ing. Wuills Gutierrez Agosto - 2019
TUBERÍAS ENTERRADAS DE PVC
AWWA C900
Expositor: Ing. Wuills Gutierrez
Ing de Producto - Agua y Espuma

BREVE REFERENCIA:
En USA, desde 1950, es la tubería más utilizada y aceptada. También conocida como PVC.
Cuenta con más de 65 años de antecedentes exitosos en aplicaciones de tuberías enterradas.
En Perú, históricamente se utilizaba tuberías de hierro dúctil y luego tuberías de HDPE.
Desde el año 2014 Fitflow viene incorporando una mejora tecnológica con la tubería AWWA C900
¿Por qué en Perú aún no se ha evolucionado completamente a Tuberías de PVC
AWWA C900?
CULTURA Y DESCONOCIMIENTO

DEFINICIONES IMPORTANTES
Aceptable para la autoridad competente. La norma no establece la intervención de un
laboratorio especializado.
Equipos, materiales, accesorios, etc… incluidos en una lista publicada por una
organización que es aceptable para la autoridad competente.
Importante: Las aprobaciones y listados no son eternos!
Entidades
certificadoras a
nivel mundial
APROBADO
LISTADO

1
DEFINICIONES IMPORTANTES
DR (Dimensión
Ratio)
Relación diámetro - Espesor de la pared (𝐷𝑅 =
𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑒𝑑
)
2 3 4 5 6
DR 6: Seis espesores
completan un diámetro
exterior

MARCO NORMATIVO

• NFPA 24: Instalación de tuberías y accesorios para servicio privado de incendio
• AWWA C900: Estándar para tubería de presión de PVC, 4” - 60’’, para transmisión y distribución de agua
• NSF 14: Componentes de sistemas de tuberías plásticas y materiales relacionados
• NSF 61: Componentes para sistemas de agua potable
• UL 1285: Estándar para tuberías y conexiones, PVC y PVCO, para servicio enterrado de PCI
• FM 1612: Tubería y conexiones de PVC, para servicio enterrado de PCI.
• RNE: A130, Sub-Capitulo VI Tuberías Enterradas.
MARCO NORMATIVO

NFPA 24 (Edición 2019)
MARCO NORMATIVO

MARCO NORMATIVO
AWWA C900

MARCO NORMATIVO
UL 1285 (Listado de tubería)

MARCO NORMATIVO
FM 1612 (Aprobación de tubería)

MARCO NORMATIVO
Reglamento Nacional de Edificaciones (A130)
Artículo 142.- Las tuberías enterradas deben estar listadas para su uso en sistemas contra incendios y
deben satisfacer los siguientes estándares de fabricación

COMPONENTES DEL SISTEMA

• Diámetros: Desde 4’’ a 60’’ (AWWA C900).
• Longitud estándar: 6.1 metros (20 pies).
• Diámetros exteriores: CIOD (Diámetro exterior de hierro fundido)
• Norma de instalación: AWWA C605
TUBERÍA DE PVC

Tee
(MJxMJxMJ)
ACCESORIOS DE HIERRO DÚCTIL
Codo
(MJxMJ)
Adaptador
(MJxFL)
Reducción
(MJxMJ)
- Material: Hierro Dúctil ASTM A536
- Pruebas: Según ANSI/AWWA C153
- Dimensiones: Según: ANSI/AWWA C153
- Brida(Adaptador): ANSI B16.1 CLASS 125
- Revestimiento Interno: Montero de Cemento
- Revestimiento total: Asfaltico según ANSI / AWWA C102
- Empaquetadura : Caucho SBR (Etireno Butadieno).
PERNOS
- Material: HSLA STEEL CORTEN (Acero de baja aleación con
alta resistencia a la corrosión).
- Fabricación: Según ANSI / AWWA C111/A21.11.
- Rosca: Tipo UNC según ASME B1.1.

Válvula
compuerta NRS
Conexión MJ
EQUIPOS PARA SISTEMA ENTERRADO
Poste Indicador Hidrante de
columna seca
Válvula
compuerta NRS
Conexión Bridada

VENTAJA FRENTE A OTROS SISTEMAS

PRODUCTO HDPE PVC C900
Uso de maquinaria
Sí
(termofusión o electrofusión)
No
Mano de obra Muy entrenada y calificada
Entrenamiento básico
(30-45 minutos)
Tiempo de importac. 10-12 semanas En stock
Tiempo de instalac. Largo y lento (8-10 pegas/día) 20 min cada Unión Mecánica
Área de flujo Reducida (espesor grande)
Amplia (OD mayores y menor
espesor)
Obra civil Se instala con bloques de concreto
El sistema con restricción elimina el
uso de bloques de empuje

HDPE: Junta por Termo-Fusión:
Mayor tiempo de instalación, requiere compra
o alquiler de máquina y personal entrenado.
C900: Junta mecánica (MJ)
Fácil instalación, mayor recorrido.
No requiere personal entrenado.
Uso de maquinaria

Fácil instalación, mayor recorrido en menor tiempo.
Instalación Típica / Palanca

Correcta instalación

• Flange Adapter
• Back-Up Ring
• Adaptador Dúctil Iron
MJ x FE
Tipo de transición HDPE / C900

0.784” 0.503”
HDPE FM 8” SDR11
CLASE 150
C900 UL/FM 8”
DR18 CLASE 150
DI
6.963”
DI
8.044”
Área de flujo

Esto conlleva a lo siguiente:
• Reducción de diámetros.
• Reducción en costos de válvulas y accesorios (menor diám.)
• Menor capacidad de presión de la bomba CI.
• Mayor velocidad de instalación (menor peso al reducir diám.)
Área de flujo

Área de flujo / Reducción de diámetros
DN OD (inch) ID (inch) OD (inch) ID (inch) OD (inch) ID (inch) OD (inch) ID (inch)
4" 4.500 3.633 4.500 3.440 4.800 4.267 4.800 4.114
6" 6.625 5.348 6.625 5.064 6.900 6.133 6.900 5.914
8" 8.625 6.963 8.625 6.593 9.050 8.044 9.050 7.757
10" 10.750 8.678 10.750 8.218 11.100 9.867 11.100 9.514
12" 12.750 10.293 12.750 9.747 13.200 11.733 13.200 11.314
Clase 150
SDR11 - 150PSI
Clase 200
SDR9 - 200PSI
AWWA
DR18 - 235PSI
AWWA
DR14 - 305PSI
DIÁMETRO
NOMINAL
TUBERÍA HDPE IPS TUBERÍA PVC C900
DN ID (inch) DN ID (inch)
4" 3.440 4" 4.267
6" 5.064 6" 6.133
8" 6.593 8" 8.044
10" 8.218 10" 9.867
12" 9.747 10" 9.867
14" 10.889 12" 11.733
16" 12.444 14" 13.600
18" 14.000 16" 15.467
20" 15.556 18" 17.333
22" 17.111 18" 17.333
24" 18.667 20" 19.200
PROPUESTA EN TUBERÍA PVC C900
AWWA
DR18 - 235PSI
TUBERÍA HDPE IPS
Clase 200
SDR9 - 200PSI

INSTALACIÓN DEL SISTEMA

Sistema de tuberías enterradas de PVC
Con bloques de Concreto
- Usa bloques de concreto.
- Gland Pack y Stargrip
Sin bloques de Concreto
- No usa bloques de concreto.
- Stargrip y Pipe Restrainer
Opciones de instalación

CON BLOQUES SIN BLOQUES

Sistema sin restricción
(con bloques)
Sistema con restricción
(sin bloques)
Gland Pack Pipe
Restrainer
StarGrip
StarGrip

Ejemplos de instalación

Dos tipos:
• En el cuerpo de la tubería
• En la junta (1°)
No se deben aplicar ambas formas a la vez para realizar cambio de dirección.
Curvatura longitudinal en 20 ft
Curvatura admisible

Profundidad de Enterramiento
• Definir si existe congelamiento bajo la superficie
y la distancia de profundidad del congelamiento.
• Conocer los equipos, maquinarias, vías de
acceso que existirán en la superficie de todo el
recorrido de la tubería.
NFPA 24 (Edición 2019)

CÁLCULO DE CARGAS, DEFORMACIÓN DE TUBERÍA Y
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
AWWA M23 – DISEÑO E INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE PVC

*Condición de carga de prisma
CÁLCULO DE CARGAS Y DEFORMACIÓN DE TUB.
Carga estática de la tierra

*Ecuación de Boussiness
Otras cargas muertas

Carga vivas (dinámicas)
P: Fuerza (Peso del vehículo)

• Se deflecta por lo menos un 2% sin sufrir daño estructural; sino, se
considera tubería rígida.
• La rigidez de la tubería es medida siguiendo los lineamientos de ASTM
D2412.
• La limitación o control de la deflexión del PVC generalmente no es un
parámetro crítico, pues las deflexiones admisibles son relativamente altas.
Tubería PVC como tubería flexible

DL: Factor de retardo de establecimiento de carga.
Kx: Constante de cama.
E: Módulo de elasticidad de la tubería (400.000psi).
E’: Módulo de elasticidad del terreno* (psi).
Wp: Cargas Muertas
WL: Cargas Vivas
AWWA C605 indica que la deflexión de las tuberías debe limitarse a 7.5%
Ecuación de Spangler’s Lowa modificada:

INICIO Ecuación: |
Datos Necesarios:
1) DR de la Tubería
2) DL = 1 Para terrenos mantenidos en el Tiempo
3) Ys: Peso especifico delterreno
4) H: Altura deenterramiento al top de la tubería
5) Bd: Ancho dela zanja
6) D: Diámetro de la tubería
7) Módulo de reacción del suelo (E 'n) para suelo
nativo (Estudio de Suelo)
Calculamos Wp: Suma de Cargas
Muertas
Calculamos WL:
Suma de Cargas
Vivas
Calculamos E :
E = Sc x E b
E'b = módulo de reacción del suelo
del empotramiento de la zona de
tubería de la Tabla 4-5
Sc: Valores para el factor de
combinación desoportedel suelo.
Tabla 4-4
FIN

Kx: Coeficiente de la cama de arena

Sc: Valores para el factor de combinación de soporte del suelo.
Tabla 4-4

E'b = módulo de reacción del suelo del empotramiento de la zona de tubería de la Tabla 4-5

La clase de presión es un valor
nominal de las presiones que pueden
trabajarse con las tuberías de PVC
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
Clase de presión Presión de trabajo:
Para obtener las presiones de trabajo máxima se
multiplica la clase de presión por Ft:

ACEPTACIÓN DEL SISTEMA

• Se debe purgar todo el aire en el interior del sistema.
• Se debe rellenar las zanjas dejando las uniones visibles.
• En caso el sistema instalado sea con bloques de concreto, se debe compactar el relleno de la
zanja antes de iniciar con la presurización para la prueba.
Antes de la prueba

La prueba se hace con la zanja semi-tapada.

• Prueba hidrostática durante 2 horas a una presión mínima de 200psi ó 50psi por encima de la
presión de trabajo.
• NFPA recomienda que se eleve la presión en intervalos de 50PSI hasta llegar a la presión de
prueba.
• Variación admisible en la presión: 5 psi.
Consideraciones durante las pruebas

LO QUE NO SE DEBE HACER

Realizar pruebas con bloques de
concreto que aun no estén
completamente secos.
Realizar pruebas en un sistema
con bloques de concreto sin tener
los bloques de concreto.

Prueba a zanja destapada.
Restricción por medio de
alambres, barras y madera.

Respaldo inestable del
bloque de concreto

¿PREGUNTAS?

¡MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!
Para atender sus requerimientos, enviar un correo a:
info@fitflow.com.pe

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