Calculo De Arranques De Tuberias De Hdpe

MEMORIA DE CÁLCULO Bladimir Santacruz Ortega
TRAMO 1 Altura geográfica 2325 msnm Tubería de HDPE, PN10, DN63 Longitud 300 m Pendiente 0,26 Altura de estanque llegada 2250 Delta altura 75 m Cálculo del caudal considerando flujo por gravedad a canal lleno Tabla Nº1: Cálculo de caudal por gravedad a canal lleno por Manning
Parámetro Diámetro externo, DE Espesor, e Diámetro Interno, DI Área, ARadio Hidráulico, Rh Pendiente, S Coeficiente de Manning, Caudal por Manning, Q Velocidad, V Unidad mm mm mm m
2

Valor 63 4,7 0,0536 0,0023 0,0134 0,26 0,009 0,0072 115,0 3,185

m m/m HDPE m /s gpm m/s
3

Espesor en base a ISO 4427 o NCh398-1, para PN10, PE100

Cálculo de la pérdida de carga por H-W Tabla Nº2: Pérdida de Carga
Parámetro Caudal C coeficiente H-W Diámetro interno Longitud ReRugosidad, Rugosidad relativa, /D f, Moody Perdida de carga por H-W (H-W: Hazen-Williams) Perdida de carga por Hf Unidad m /s sin dimensión mm m sin dimensión in in/in sin dimensión m.c.a. kgf/cm Pa m.c.a.
2 3

Valor 0,0072 150 53,6 300 151.750 0,000010 0,00000474 0,017 50,63 5,06 496709 47,4

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(Hf: Darcy-Weisbach)

kgf/cm Pa

2

4,74 465058

Cálculo de la presión alfinal de la línea por Bernoulli Tabla Nº3: Presión a la llegada por Bernoulli
Parámetro Z1 V1 p1 Z2 H V2 P2 Unidad m m/s Pa m Pa m/s Pa kgf/cm
2

Valor 75 0 0 0 496709 3,19 233963 2,38

Para tubería PN10, la presión de trabajo a temperatura ambiente 20 C es de 10 kgf/cm2, sin embargo para temperatura de 30 C se considera factor de reducción de presión de 0,81 para 50 años, para tubería tipo A,según NCh398-1 Esto quiere decir, que para una tubería PN10 a 30 C debe trabajar a permanentemente a no más de 8,1 kgf/cm2, y como la presión máxima esperada es de 2,38 kgf/cm2, tubería HDPE, PE100, DN63, PN10 es adecuada.

Cálculo del diámetro interno Si caudal deseado es de 200 gph, entonces diámetro nominal de tubería debería debe ajustarse Tabla Nº4: Diámetro interno para ajustar a caudaldeseado
Unidad gpm Caudal requerido Velocidad media sugerida para agua de cordillera Diámetro interno Diámetro nominal SUGERIDO l/s m /h m/s mm mm
3

Valor 200 12,5 45 3 72,8 90

Sin embargo al considerar 2 líneas de tuberías HDPE, PE100, DN63, PN10 se conducirán un caudal de 230 gpm.

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TRAMO 2 Altura geográfica 2250 msnm Tubería de HDPE, PN10, DN63 Longitud 250 m Pendiente 0,2Altura de estanque llegada 2200 Delta altura 50 m Cálculo del caudal considerando flujo por gravedad a canal lleno Tabla Nº5 Cálculo de caudal por gravedad a canal lleno por Manning
Parámetro Diámetro externo, DE Espesor, e Diámetro Interno, DI Área, A Radio Hidráulico, Rh Pendiente, S Coeficiente de Manning, Caudal por Manning, Q Velocidad, V Unidad mm mm mm m
2

Valor 63 4,7 53,6 0,0023 0,01340,20 0,009 0,0064 102,2 2,832

m m/m HDPE m /s gpm m/s
3

Cálculo de la pérdida de carga por H-W Tabla Nº6: Pérdida de Carga por Hazen-Williams
Parámetro Caudal C coeficiente H-W Diámetro interno Longitud Re Rugosidad, Rugosidad relativa, /D f, Moody Perdida de carga por H-W (H-W: Hazen-Williams) Perdida de carga por Hf (Hf: Darcy-Weisbach) Unidad m /s sin dimensión mm m sin dimensión inin/in sin dimensión m.c.a. kgf/cm Pa m.c.a. kgf/cm
2 2 3

Valor 0,0072 150 53,6 250 134927 0,000010 0,00000474 0,017 33,95 3,4 333055 32 3,2

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Pa

313639

Cálculo de la presión al final de la línea por Bernoulli Tabla Nº7: Presión a la llegada por Bernoulli
Parámetro Z1 V1 p1 Z2 H V2 P2 Unidades m m/s Pa m Pa m/s Pa kgf/cm
2

Valores 50 0 0 0 333055 2,83 153431 1,56Presión de operación de 1,56 kgf/cm2, para tubería HDPE, PE100, DN63, PN10 es adecuada. 2 líneas de tuberías HDPE, PE100, DN63, PN10 permitirán conducir 204 gpm.

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TRAMO 3 Altura geográfica 2200 msnm Tubería de HDPE, PN10, DN63 Longitud 375 m Pendiente 0,2 Altura de estanque llegada 2125 Delta altura 75 m

Cálculo del caudal considerando flujo por gravedad a canal lleno Tabla Nº8...