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1. Diseño hidráulico de tubería de gran diámetro

Este articulo presenta una completa investigación realizada por Fabian A. Bombardelli y Marcelo H. García ambos ingenieros de la universidad de Illinois (USA) y nos permite acércanos y conocer un tema que para muchos estamos muy alejados debido entre otras a la dificultad que nos presenta el mercado de hoy para encontrar en ocasiones lastuberías adecuadas y más optimas cuando se realiza un diseño de un sistema de tuberías.
El crecimiento de la población a nivel mundial ha hecho surgir la necesidad de aumentar la capacidad de los sistemas de alcantarillado y abastecimiento de agua. Entonces los tubos con diámetros grandes han venido ganando terreno en su uso en redes de distribución de agua ubicadas en las principales áreasmetropolitanas. En consecuencia, el uso indebido de cualquier formulación del diseño de estimar resistencia al flujo en tuberías grandes puede conducir a graves inconvenientes prácticos. Más específicamente, estos sistemas pueden no ser capaces de cumplir la demanda que fue diseñada para, lo que reduce su vida útil.
Este estudio se basa en la formulación realizada por Hazen-Williams pues es la másutilizada en el cálculo y diseño donde están involucrados tubos de gran diámetro aun así sabiendo que su aplicación es limitada, puesto que Las pruebas disponibles indican que la aplicación de la fórmula es exacta sólo si la operación de la tubería se encuentra dentro de la transición o regímenes suaves, de flujo turbulento. La mayoría de los rangos de trabajo para tuberías de abastecimiento de aguapor lo general quedan fuera de esas condiciones. Este artículo presenta un análisis que pone al tanto las implicaciones potenciales del uso actual de la fórmula de Hazen-Williams para el diseño de sistemas de tuberías de gran diámetro.

El estudio se realizó en un sistema de suministro de aguas que se encuentra en una gran área metropolitana, cuya red presta el servicio a una población de unmillón de habitantes además presenta tubos de diferentes tamaños, materiales y diámetros (que pueden ser tan grandes como de 2.29 m).
La tubería principal es de hormigón y para su diseño se utilizó la fórmula de Hazen- Williams y adoptaron que es un valor conservador para los acueductos de este material.
Después de 5 en funcionamiento la tubería se realizó un conjunto de pruebas hidráulicas(cabezas de presión en los extremos de los tubos y las velocidades de flujo) en varios tubos por parte de la firma consultora, luego calcularon el coeficiente de Hazen –Williams cuyos resultaron mostraron que fue significativamente en un rango de 85 al 95 por ciento menor al utilizado en el diseño en tubos de D = 2.29 m., una revisión superficial podría sugerir que estos los valores más bajos de serefieren a alturas equivalentes de rugosidad más grandes de lo previsto en el diseño, si estas mediciones no son corregidas un aumento de la demanda en los próximos años no se cumpliría debido a la resistencia al flujo en las tuberías principales pues sería mucho más alta de lo esperado.

Al obtener estos resultados y sabiendo la limitación de la formulación de Hazen- Williams se debe aclarartambién que existen muchas fuentes de error y que pueden afectar también el coeficiente, por eso se pidió a una segunda firma consultora realizar las pruebas y esta determino de cierto modo los mismos rangos confirmando los resultados.

Realizando todos los cálculos y utilizando la formulación adecuada en estos casos es importante aclarar que los datos que presentaron las dos empresas encargadasde los estudios no son válidos puesto que ambas utilizaron un entre 80 -100 y para que este sea válido debe ser utilizado , es decir esta fórmula no debe ser utilizada con un menor de 100 y que también la rugosidad de la tubería de 5 años es diferente a la teórica que se establece por el fabricante aunque los resultados de la rugosidad sean inválidos producto de la mala utilización de la...