ANEXO VIDAS UTILES

A y S Consultores Ltda. La Concepción 81 Of. 602, Providencia, Santiago de Chile, Fono: (56 2) 3713336, Fax: (56 2) 3713337

Estudio Determinación de Tarifas Página 2

ANEXO

“SONDAJES”



1 Descripción de la Infraestructura

1.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de Infraestructura (S.V.I)

1.1.1 Captación Subterránea Tipo Sondajes (P2.1) Un pozo profundo o sondaje es una captación vertical de sección circular compuesta por una entubación de acero rodeada por un filtro granular. La perforación de un pozo se realiza con un diámetro mayor al de la entubación; el espacio libre que queda entre ésta y las paredes de la perforación, es llenado con un filtro de material granular. El filtro granular impide el arrastre de arena hacia el pozo y estabiliza del terreno natural que rodea la zona captante. La granulometría del filtro depende de las características del acuífero. Se recomienda que el diámetro de perforación exceda en más de 4” al diámetro de la entubación para disponer de un margen suficiente por si se producen desviaciones verticales al insertar la entubación. En la actualidad los métodos de construcción de pozos resultan muy precisos y eficientes, por lo que habitualmente se deja un espacio anular de 2” entre la entubación y el agujero de la perforación (Dperforación = Dentubación + 4”). El ahorro en recursos que se obtiene al perforar con un diámetro menor resulta significativo. Los diámetros de perforación varían generalmente entre 25 cm y 60 cm (10” y 24”) y los diámetros de entubación, entre 15 cm y 50 cm (6” y 20”). La profundidad de los sondajes depende de la ubicación de los estratos acuíferos y del caudal que se requiera extraer, pudiendo llegar hasta 200 m, pero comúnmente oscila entre 20 m y 150 m. La capacidad de captación de un pozo profundo aumenta muy poco al aumentar su radio, por lo que no es económico perforar pozos de gran diámetro con la finalidad de aumentar su capacidad específica. El diámetro de la entubación deber ser aquel que permita la introducción del equipo de bombeo capaz de bombear el caudal de diseño. Los diámetros de entubación, en función del caudal que se desea extraer se pueden visualizar en la Tabla 1:



Tabla 1. Caudales recomendados de extracción en Función del diámetro de la entubación

Diámetro de

Entubación

(Pulgadas)

Caudal Esperado

(L /s )

6 0 15

8 10 37

10 25 70

12 40 100

14 70 160

Hasta hace unas décadas atrás, el sistema captante de los pozos profundos estaba constituido por aberturas en la entubación conocidas como ranurados Ese sistema presentaba ciertos inconvenientes, como la irregularidad geométrica de los ranurados ejecutados manualmente con soplete, la obstrucción de los ranurados, al captar aguas incrustantes, o el deterioro progresivo de la entubación del pozo, al extraer aguas corrosivas. La colmatación del sistema captante genera una gran pérdida de carga, la que provoca una disminución del rendimiento del pozo. La corrosión de la tubería a menudo culmina con el colapso de la captación. En la actualidad se ha generalizado el uso de cribas como sistema captante que son especies de rejillas metálicas construidas de una forma muy especial. Las cribas están constituidas por elementos longitudinales (varillas), en torno de los cuales se enrolla un elemento externo de sección especial (envolvente) que está soldado a cada una de las varillas en los puntos de contacto con ellas, mediante soldadura por resistencia eléctrica (sin aporte). El envolvente se enrolla en espiral y la separación entre las vueltas del mismo conforma la abertura del filtro, constituyendo así una ranura continua. La abertura o slot de la criba depende de la granulometría de la pared de grava y ésta, a su vez, de la granulometría del acuífero. Existe una amplia gama de aceros para la fabricación de cribas, los tipos más difundidos son los aceros al carbono y los inoxidables. Resulta más conveniente la utilización de cribas inoxidables, a pesar de ser más caras, ya que la diferencia de costo que existe entre éstas y las de acero al carbono, relativa al costo total del pozo, es poco importante frente a la diferencia de calidad del material y su durabilidad en el tiempo. Entre los aceros inoxidables el más común es el conocido como 18-8, constituido por una aleación con 18% de Cromo y 8% de Níquel. Algunos aceros inoxidables incorporan molibdeno, titanio o niobio para usos especiales en medios corrosivos. Además de las propiedades para resistir el ataque de agentes químicos y físicoquímicos, las cribas deben tener la resistencia mecánica suficiente para soportar como estructura la solicitación a que deberán estar sometidas durante la construcción y explotación del pozo.



Si el pozo está bien construido, las cribas o los ranurados deberían estar en coincidencia con los estratos acuíferos que aportan más agua al pozo. Los métodos constructivos principales para la perforación de sondajes, son: Percusión, Rotación y Rotopercusión. No se profundiza sobre los métodos de perforación de sondajes, tema que el SVI de la SISS trata ampliamente. Variables relevantes Las variables relevantes que se deben ingresar para este tipo de infraestructura se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos Referencias

• NCh 777/1 Of.2000 Agua Potable: Fuentes de abastecimiento y obras de captación. Terminología, clasificación y requisitos generales.

• NCh 777/2 Of.2000 Agua Potable: Fuentes de abastecimiento y obras de captación. Captación de aguas subterráneas.

Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



1.2 Información Técnica.

• Sistema de captación por cribas de acero. (Fuente: NAHUELCO S.A.)



2 Información de Vida Útil Técnica para la Infraestructura.

2.1 Vida Útil Diversas fuentes. a) Proveedores.

Durante la recopilación de información nacional e internacional sobre proveedores o Empresas dedicadas a la construcción y operación de sondajes, se han encontrado escasas recomendaciones formales acerca de la Vida Útil de estos.

En la Tabla 5, sólo haremos referencia a las vidas útiles de las tuberías usadas en la construcción del sondaje.

Tabla 5. Vidas Útiles de Tuberías

Tubería Uso Vida Útil (años)

Fuentes Información

Tubería de acero ASTM A53

Entubación sondaje 50

Valor estimativo, basado en pozos existentes. Variable según agresividad del agua

Criba de acero galvanizado

Captación del agua subterránea

10-25 Comunicación personal A.J. Smith [email protected]

Criba de acero inoxidable

Captación del agua subterránea

50 Comunicación personal A.J. Smith [email protected]

Tubería de cobre D=1” Línea de aire 60 www.procobre.cl/sanitarias.html

PVC

Alimentación del filtro de grava (D=110 mm). Es alternativa para entubación y criba del sondaje

≥50 Tehmco www.tehmco.cl ; Alferink (1999) indica 50 a 75 años.

b) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de sondajes actualmente en operación por empresas sanitarias, de acuerdo a lo informado por las mismas empresas:

• Sondajes No. 231, 232, 233 y 234 de Essel (recinto Membrillar, Rancagua): construidos el año 1960 y actualmente en operación. Vida Util a la fecha: 42 años. Las aguas son ligeramente incrustantes (-0,3<IL<0,5).

• Sondajes No. 109 y 116 de Essco (recinto Punta de Piedra, La Serena): construido el año 1959 y rehabilitado químicamente en Septiembre de 1999, en operación. Vida útil a la fecha: 43 años



El estudio de B&S (1994) informa de algunos pozos profundos construidos a comienzos de la década del 60, en operación al año 1994.

Recomendaciones de Vidas Útiles de Sondajes.

Vida Útil Equipos de Bombeo

Tuberías y accesorios

Obras Civiles (hormigón)

Instalaciones eléctricas

Técnica 50 (**)

Notas: (**) Información de proveedores y de pozos reales en operación.



ANEXO

“RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE”



3 Descripción de la Infraestructura

3.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de

Infraestructura (SVI) 3.1.1 Red de Distribución de Agua Potable (Infraestructura D3 del SVI) Las redes de distribución de agua potable son el conjunto de tuberías que se desarrollan enterradas bajo el terreno, que permiten conducir el agua potable para su distribución a las viviendas. Por norma las presiones en la red de distribución deben mantenerse entre los 15 y 70 m.c.a. Los componentes básicos de una red de distribución de agua potable son: ♦ tuberías de la red ♦ piezas especiales en los nudos ♦ grifos ♦ válvulas de corta de acuartelamiento y sus cámaras No se consideran como parte de la red de distribución los arranques domiciliarios con sus medidores y las estaciones reductoras de presión, cada uno de los cuales es valorizado como otros elemento del SVI. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 691. Of98 Agua Potable – Conducción, Regulación y Distribución. Las

características físicas y condiciones de instalación principales de una red de agua potable son las siguientes:

• Las tuberías van enterradas a una profundidad de 1,10 m sobre la clave. • La longitud total de tuberías por cuartel debe ser menor a 1000 m. • Los grifos deben estar a una distancia máxima de 150 m respecto de la

vivienda más alejada. • La presión en la red debe estar comprendida entre los 15 y los 70 m.c.a. • Si el diámetro de la cañería es D>=300 mm se colocarán ventosas cada 500 m. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



3.2 Información Técnica. • Catálogo de Tuberías de PVC Rígido VINILIT PRESIÓN. Propiedades del PVC Características físicas • Peso específico :1.36 - 1.40 gr/cm3 a 25ºC • Variación longitudinal máx. :Menor que 5% según NCh 1649 • Coeficiente de dilatación térmica :~ 0.08 mm/(m • ºC) • Inflamabilidad : Autoextinguible • Coeficiente de fricción :n = 0.009 Manning ; c =150 H - Williams • Punto Vicat :~ 76ºC (temperatura de ablandamiento) • Constante dieléctrica :50/60 ciclos: 4 ; 800 ciclos: 3.4 ;

sobre 1 millón de ciclos: 3 • Factor de disipación :800 mil a 1 millón de ciclos: 0.02 - 0.04 • Resistencia dieléctrica :20 kw/mm • Conductividad térmica :35 • 10-5 cal • cm/(cm2 • s • ºC) Características mecánicas • Tensión de diseño :100 kg/cm2 • Resistencia a la tracción :450 a 550 kg/cm2 • Resistencia a la compresión :610 kg/cm2 • Módulo de elasticidad :~ 30.000 kg/cm2 • Resistencia al aplastamiento : (según normativa chilena) hasta 0,4

veces el diámetro sin grietas ni roturas • Elongación hasta ruptura :~15% • Resistencia Química Los tubos de PVC poseen una gran y variada resistencia a las aguas agresivas y a la corrosión de los suelos, de modo que no necesitan ser pintados ni cubiertos con revestimientos de protección, excepto que se expongan a los rayos solares. En este caso, los tubos se pueden fabricar con compuestos especiales que los hacen resistentes a los rayos ultravioletas (UV) o pueden ser pintados con pinturas vinílicas. También los tubos de PVC son capaces de conducir soluciones salinas, ácidos y álcalis diluidos o concentrados sin alteración de sus propiedades.



CARACTERÍSTICAS DE LAS TUBERÍAS DE PVC La amplia aceptación de las tuberías de PVC en todo el mundo se debe fundamentalmente a sus propiedades y a las numerosas ventajas que tienen sobre otros materiales. Mencionaremos a continuación algunas de ellas: • Resistencia mecánica: Las tuberías Vinilit se clasifican técnicamente como flexibles», con un excelente comportamiento bajo cargas combinadas. En consecuencia, las exigencias respecto a las zanjas, especialmente a grandes profundidades, son cumplidas con mayor coeficiente de seguridad que otros tipos de tuberías. • Resistencia a la corrosión: Las tuberías Vinilit resisten ácidos, álcalis, soluciones salinas y productos industriales sin presentar daños a través de los años.

• Resistencia a la electrólisis: Las tuberías Vinilit son inmunes a la acción galvánica o electrolítica. • Capacidad contra incrustaciones: Las tuberías Vinilit presentan paredes lisas y libres de porosidad que impiden las incrustaciones, proporcionando una mayor vida útil y manteniendo la eficiencia inicial de la red. • Conducción: La superficie interior de las tuberías Vinilit es lisa, lo que reduce considerablemente las pérdidas de carga por fricción. • Liviana: Las tuberías de PVC Vinilit son las más livianas del mercado, facilitando su manipulación, almacenaje e instalación. • Facilidad de instalación: El sistema de unión de tubos y accesorios de PVC hasta 50 mm, consiste en uniones pegadas con adhesivo Vinilit, cuya unión corresponde a una soldadura en frío que actúa como tal, formando un conjunto homogéneo. Este sistema de unión desarrolla su máxima resistencia en un mínimo de tiempo, facilitando ampliamente las instalaciones. En diámetros de 63 a 400 mm se utilizan las uniones Anger con anillos de goma. • Baja conductividad térmica: Esta propiedad de las tuberías Vinilit, impide la condensación en la superficie de los tubos cuando conduce líquidos muy fríos, evitando en casos especiales el uso de materiales aislantes. En la Tabla 5 se indican los diámetros comerciales de las tuberías, clasificadas según su presión de trabajo.



Tabla 5. Tuberías de PVC Vinilit.

Nominal Nominal Espesor mín. Peso tira Espesor mín. Peso tira Espesor mín. Peso tira Espesor mín. Peso tira(mm) (Pulg.) (mm) (Kg) (mm) (Kg) (mm) (Kg) (mm) (Kg)

20 1/2 -- -- -- -- -- -- 1,5 0,8325 3/4 -- -- -- -- 1,5 1,05 1,9 1,2832 1 -- -- -- -- 1,8 1,59 2,4 2,0640 1 1/4 -- -- 1,8 2,02 2,0 2,2 3 3,1650 1 1/2 -- -- 1,8 2,54 2,4 3,32 3,7 4,8763 2 -- -- 1,9 3,45 3,0 5,24 4,7 7,975 2 1/2 1,8 3,94 2,2 4,8 3,6 7,49 5,6 11,1990 3 1,8 4,76 2,7 6,94 4,3 10,73 6,7 16,02110 4 2,2 7,13 3,2 10,1 5,3 16,1 8,2 23,99125 4 1/2 2,5 9,11 3,7 13,12 6,0 20,57 9,3 30,88140 5 2,8 11,33 4,1 16,37 6,7 25,78 10,4 38,66160 6 3,2 14,88 4,7 21,26 7,7 33,83 11,9 50,47200 8 4 22,93 5,9 33,25 9,6 52,74 14,7 78,15250 10 4,9 35,14 7,3 51,66 12,0 82,41 18,6 123,78315 12 6,2 56,35 9,2 82,2 15,0 130,3 23,4 197,07355 14 7,0 71,37 10,4 104,76 17,0 166,77 26,3 250,33400 16 7,9 90,88 11,7 132,79 19,1 211,97 29,7 318,87

(*) Clase 16, Pedidos Especiales.Nota Las tuberías Vinilit presión se fabrican normalmente con una longitud de 6 metros, pudiéndose fabricar en longitudes mayores según el requerimiento de nuestros clientes.

Clase 16 (*)Diám. Exterior Clase 4 Clase 6 Clase 10

Clase 4 : Presión de trabajo (P.T.) 40 m.c.a. Clase 6 : P.T. 60 m.c.a. Clase 10 : P.T. 100 m.c.a. Clase 16 : P.T. 160 m.c.a. • Catálogo de Tuberías de HDPE, Duratec. Resistencia química Para todos los propósitos prácticos, las tuberías de HDPE son químicamente Inertes. Existe sólo un número muy reducido de fuertes productos químicos que podrían afectarlas. Los químicos naturales del suelo no pueden atacarlas o causarles degradación de ninguna forma. El HDPE no es conductor eléctrico, por lo cual no son afectadas por la oxidación o corrosión por acción electrolítica. No permiten el crecimiento, ni son afectadas por algas, bacterias u hongos y son resistentes al ataque biológico marino. Coeficiente de fricción Debido a su gran resistencia química y a la abrasión, las tuberías de HDPE mantienen excelentes propiedades de escurrimiento durante su vida útil. Gracias a sus paredes lisas y a las características de impermeabilidad del PE, es posible obtener una mayor capacidad de flujo y mínimas pérdidas por fricción. Para los cálculos de flujo bajo presión, se utiliza comúnmente un factor «C» de 150 para la fórmula de Hazen-Williams. Cuando el flujo es gravitacional, se utiliza un factor «n» de 0,009 para la fórmula de Manning. Servicio a largo plazo



La vida útil estimada tradicionalmente para las tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada Aplicación en particular, las condiciones de operación internas y externas pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil. Estas conclusiones son respaldadas por más de veinte años de experiencia real. Bajo peso Las tuberías de HDPE pesan considerablemente menos que la mayoría de las tuberías de materiales tradicionales. Su gravedad específica es 0,950, flotan en agua. Son 70-90% más livianas que el concreto, fierro o acero, haciendo más fácil su manejo e instalación. Importantes ahorros se obtienen en mano de obra y requerimiento de equipos. Sistemas de unión Las tuberías de HDPE se pueden unir mediante termofusión por soldadura a tope, por electrofusión o bien por soldadura tipo soquete. El sistema de soldadura a tope es reconocido en la industria como un sistema de unión de gran confiabilidad, no requiere coplas, no se producen filtraciones y las uniones son más resistentes que la tubería misma. Las tuberías también pueden unirse por medios mecánicos, tales como stub ends y flanges, coplas de compresión o uniones tipo Victaulic. No se pueden unir mediante solventes o adhesivos. Resistencia/flexibilidad La tubería no es frágil, es flexible, por lo que puede curvarse y absorber cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Pueden deformarse sin daño permanente y sin efectos adversos sobre el servicio a largo plazo. La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta. Resistencia a la abrasión Las tuberías de HDPE tienen un buen comportamiento en la conducción de materiales altamente abrasivos, tales como relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que las tuberías de HDPE con respecto a las de acero tienen un mejor desempeño en este tipo de servicio en una razón de 4:1. Han sido probadas en la mayoría de las aplicaciones mineras, con excelentes resultados. Estabilidad a la intemperie Ensayos de estabilidad indican que las tuberías de HDPE pueden estar instaladas o almacenadas a la intemperie en la mayoría de los climas por períodos de muchos años sin ningún daño o pérdida de propiedades físicas importantes. En la Tabla 6 se indican los diámetros comerciales de las tuberías, clasificadas según la presión nominal máxima admisible de operación.



Tabla 6. Dimensiones comerciales tubería HDPE-Duratec PE 100 (norma ISO 4427)



• Catálogo de Tuberías de Fibra de vidrio, Flowtite. Características Ventajas

Materiales resistentes

a la corrosión

Larga vida útil

No necesita medios de protección contra la corrosión

Bajos costes de mantenimiento

Propiedades hidráulicas que se mantienen constantes

con el tiempo

Ligereza (25% del peso del acero o

fundición y 10% del peso del hormigón)

Menor coste de transporte

No requiere costosos equipos

Medidas estándar más largas

(6, 12 y 18 metros)

Un menor número de uniones reduce el tiempo

de instalación

Un mayor número de tubos por vehículo de carga

reduce los costes de transporte

Superficie interior lisa Bajas pérdidas por rozamiento suponen menores

exigencias de energía de bombeo y menores costes

operativos

Una menor acumulación de lodos ayuda a reducir

los costes de limpieza

Uniones de precisión FLOWTITE

con uniones elatoméricas

Uniones estancas diseñadas para eliminar

infiltraciones y exfiltraciones

La facilidad de montaje acorta el tiempo

de instalación

Admite pequeños cambios de dirección sin necesidad

de accesorios y permite asentamientos diferenciales

Proceso de fabricación flexible Se pueden fabricar diámetros especiales para

optimizar el caudal, facilitando su instalación en

proyectos de rehabilitación de revestimientos interiores

Diseño de tuberías de alta tecnología Una celeridad de onda menor de la que se obtiene con

tuberías de otros materiales redunda en una reducción

de costes en los diseños para sobrecargas de presión

por golpe de ariete



Un sistema de fabricación de alta tecnología permite producir tuberías que cumplen las más estrictas normas (AWWA, ASTM, DIN, UNE, etc.)

La alta calidad del producto garantiza la fiabilidad de las tuberías en todo el mundo

Materiales y Fabricación Las tuberías FLOWTITE se fabrican con el proceso de mandril de avance continuo. Este proceso permite la incorporación de refuerzos continuos de fibra de vidrio en el sentido circunferencial del tubo. En tuberías usadas en aplicaciones enterradas o de alta presión, la tensión se concentra en la circunferencia del tubo, por lo que al incorporar refuerzos continuos en dicha dirección se obtiene un producto de mayor rendimiento a menor coste. Se usan dos tipos de refuerzo de fibra de vidrio (hilos continuos y discontinuos) para lograr una mayor resistencia tangencial y axial. También se utiliza arena, situándola en el núcleo, cerca del eje neutro, para robustecer el laminado y aumentar la rigidez del tubo. Finalmente, el sistema FLOWTITE de doble alimentación de resinas permite al equipo aplicar resinas especiales en el revestimiento interior del tubo para aplicaciones altamente corrosivas, al mismo tiempo que aplica resinas menos costosas en la parte exterior y estructural del laminado.



Tabla 7. Diámetros y dimensiones comerciales

Para rigidez de 2500 N/m²

Tabla 8. Diámetros y dimensiones comerciales Para rigidez de 5000 N/m²



4 Información de Vida Útil Técnica para la infraestructura.

4.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. a) Proveedores.

En la Tabla 9, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.

Tabla 9. Vida Útil Técnica según proveedores. Tubería Vida Útil Fuente

PVC * ≥50

Tehmco www.tehmco.cl ; Brewin y Chapman (1999); Alferink (1999)

HDPE *

≥50 Duratec – Vinilit, www.duratec.cl Plastic Pipe Institute [email protected]

PRFV 50 Flowtite, www.flygtchile.cl

Acero No indica

Manual M11 (AWWA), recomienda su instalación con protección (revestimiento asfáltico o protección catódica) si las condiciones locales lo ameritan.

Hierro Fundido Dúctil 100

Saint Gobain Canalización Chile, hay 508 y 20 instalaciones en Norteamérica de más de 100 y 150 años, respectivamente (hierro fundido gris). Ref: Ductile Iron Pipe Research Association (www.dipra.org).

Notas: * 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink. * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil.

b) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de redes de distribución de agua potable actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 10), de donde se aprecia que la vida útil del acero es muy variable, según las condiciones locales y de protección de la tubería. El PVC se utiliza en Chile desde hace unos 20 años.



Tabla 10. Duración de redes y conducciones de A.P.Fuente: B&S (1994) Localidad Material Uso Longitud

(m) Diáme-tro (mm)

Año de Construc-ción

Estado al año 1994

Falla

Coquimbo F.Fdo Distri-bución

5.200 75-300 1900 Bueno 2 rot/año, Centro

La Serena F.Fdo. Distri-bución

13.000 75-300 1900 Bueno Sin fallas

La Serena F.Fdo. Aducción 4.000 300-350 1910 Bueno Incrustaciones, 1 rot. C/2 años

Ovalle F.Fdo. Distri-bución

13.500 50-100 1910 Bueno 10 Rep. desde 1963

Curicó F.Fdo. Distri-bución

3.500 200-450 1890 Bueno En 1989 se reemp. 500 m.

La Serena PVC Distri-bución

9.500 75-160 1980 Bueno

Curicó PVC Distri-bución

12.000 110-125 1981 Bueno

Llanquihue PVC Impulsión 321 200 1985 Bueno Curicó Hormi-

gón Aducción 400 400 1900 Bueno

Illapel Acero Aducción 4.850 250 1963 Bueno Ovalle Acero Impulsión 500 500 1955 Regular Alta

corrosión. Rep. c/6 años

Curicó Acero Distri-bución

1.200 500 1964 Malo Se cambió 1980, desde 1977 1 rot/mes

Talca Acero Distri-bución

1.000 75-200 1940 Malo Se cambió 1993



Tabla 30. Recomendaciones de Vidas Útiles para

redes de distribución de agua potable. Vida Útil Equipos de

Bombeo Tuberías y accesorios



Técnica ----- 50 (**) ----- -----

Notas: (**) Información de proveedores y tuberías en operación



ANEXO

“RED DE RECOLECCIÓN”



5 Descripción de La Infraestructura.


Infraestructura (S.V.I) 5.1.1 Red de Recolección (R2). La red de alcantarillado es el conjunto de tuberías que se desarrollan bajo la vía pública, que reciben las aguas servidas descargadas a través de las uniones domiciliarias y las conducen hasta los colectores interceptores o emisarios, que las transportan hasta los lugares de disposición. Los componentes básicos de una red de distribución de aguas servidas son: ♦ tuberías ♦ cámaras de inspección No se consideran como parte de la red de recolección las uniones domiciliarias y las plantas elevadoras de aguas servidas, cada una de las cuales será valorizada a través de otra matriz de infraestructura. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 1105. Of98 Alcantarillado de aguas residuales. Diseño y cálculo de redes. Componentes del Presupuesto Las componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI



5.2 Información Técnica. • Catálogo tuberías de PVC colector, Duratec – Vinilit. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES. • Resistencia a la corrosión: La tubería colector DURATEC- VINILIT posee

excelente resistencia a la acción corrosiva de fluidos ácidos y alcalinos que con frecuencia se presentan en los sistemas de alcantarillado, como también a los gases que puedan producirse en el interior de los colectores por una mala ventilación, detergentes, productos de limpieza, residuos, líquidos industriales, etc.

• Rapidez de instalación: El moderno sistema de unión Anger, su bajo peso, la

longitud de los tramos (6 metros), permiten un gran avance de obra por hora hombre, reduciendo sustancialmente el tiempo de colocación, ventaja muy relevante en especial en terrenos con napas de agua superficiales.

• seguridad en la instalacion: Las propiedades mecánicas de los colectores

DURATEC - VINILIT y la hermeticidad de la unión, ofrecen una gran seguridad en la instalación, lo que permite aprobar en forma rápida las pruebas correspondientes para este tipo de obras.

• Duración: Los colectores DURATEC tienen una duración de 50 años, lo que

reduce considerablemente los costos de reparación y mantenimiento del sistema.

• Hermeticidad: Hermeticidad contra la penetración de raíces y napas. El

sistema de unión Anger evita la entrada de raíces, frecuente causa de obstrucción en los sistemas de alcantarillado, como también la infiltración del agua proveniente de napas.

• Bajo coeficiente de rugosidad: Su bajo coeficiente de rugosidad comparado

con los materiales tradicionales permite reducir pendientes mínimas y por lo tanto disminuir costo de excavaciones o transportar un mayor caudal en diámetros equivalentes.

Tabla 4. Coeficientes de Manning.

Material n(Manning) PVC 0,009 Asbesto Cemento 0,010 Fierro Fundido 0,012 Cemento comprimido 0,013

• Flexibilidad: Por la flexibilidad de los tubos y el sistema de unión, las instalaciones con tubería colector DURATEC – VINILIT presentan un excelente comportamiento a posibles deformaciones en condiciones particulares de obra.



• Economía: La tubería colector DURATEC - VINILIT es más económica que

otros materiales tradicionales que poseen ventajas similares a las del colector DURATEC.

Tabla 5. Especificaciones Técnicas del PVC colector.

Tabla 6. Diámetros comerciales PVC colector Duratec – Vinilit.

• Catálogo de tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE), Duratec. • Resistencia química: Para todos los propósitos prácticos, las tuberías de

HDPE son químicamente Inertes. Los químicos naturales del suelo no pueden atacarlas o causarles degradación de ninguna forma. El HDPE no es



conductor eléctrico, por lo cual no son afectadas por la oxidación o corrosión por acción electrolítica. No permiten el crecimiento, ni son afectadas por algas, bacterias u hongos y son resistentes al ataque biológico marino.

• Coeficiente de fricción: Debido a su gran resistencia química y a la abrasión,

las tuberías de HDPE mantienen excelentes propiedades de escurrimiento durante su vida útil. Gracias a sus paredes lisas y a las características de impermeabilidad del PE. Cuando el flujo es gravitacional, se utiliza un factor «n» de 0,009 para la fórmula de Manning.

• Servicio a largo plazo: La vida útil estimada tradicionalmente para las

tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada Aplicación en particular, las condiciones de operación internas y externas pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil. Estas conclusiones son respaldadas por más de veinte años de experiencia real.

• Bajo peso: Las tuberías de HDPE pesan considerablemente menos que la

mayoría de las tuberías de materiales tradicionales. Su gravedad específica es 0,950, flotan en agua. Son 70-90% más livianas que el concreto, fierro o acero, haciendo más fácil su manejo e instalación. Importantes ahorros se obtienen en mano de obra y requerimiento de equipos.

• Sistemas de unión: Las tuberías de HDPE se pueden unir mediante

termofusión por soldadura a tope, por electrofusión o bien por soldadura tipo soquete. El sistema de soldadura a tope es reconocido en la industria como un sistema de unión de gran confiabilidad, no requiere coplas, no se producen filtraciones y las uniones son más resistentes que la tubería misma. Las tuberías también pueden unirse por medios mecánicos, tales como stub ends y flanges, coplas de compresión o uniones tipo Victaulic. No se pueden unir mediante solventes o adhesivos.

• Resistencia/flexibilidad: La tubería no es frágil, es flexible, por lo que puede

curvarse y absorber cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Pueden deformarse sin daño permanente y sin efectos adversos sobre el servicio a largo plazo. La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta.

• Resistencia a la abrasión: Las tuberías de HDPE tienen un buen

comportamiento en la conducción de materiales altamente abrasivos, tales como relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que las tuberías de HDPE con respecto a las de acero tienen un mejor desempeño en este tipo de servicio en una razón de 4:1. Han sido probadas en la mayoría de las aplicaciones mineras, con excelentes resultados.





a la corrosión

Larga vida útil




con el tiempo






(6, 12 y 18 metros)


de instalación





operativos








de instalación









por golpe de ariete



d) Tuberías de Cemento Comprimido Bottai S.A.

Tabla 9. Diámetros comerciales de tubería de cemento comprimido corriente.

Tabla 10. Diámetros comerciales de tubería de CC de base plana alta resistencia.



6 Información de Vida Útil Técnica para la Infraestructura. 6.1 Vida Útil Diversas Fuentes. a) Proveedores En la Tabla 11, se a recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.


PVC *

≥50 Tehmco www.tehmco.cl ; Brewin y Chapman (1999) ; Alferink (1999)

HDPE * 50 Duratec – Vinilit, www.duratec.cl

Plastic Pipe Institut [email protected] PRFV 50 Flowtite, www.flygtchile.cl

Acero No indica

Manual M11 (AWWA), recomienda su instalación con protección (revestimiento asfálticoo protección catódica) si las condiciones locales lo ameritan.

CCC 70-100 U.S. Army Corp of Engineers (1998) * 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil.

b) Empresas Sanitarias. Se indican a continuación (Tabla 12) algunos ejemplos de redes de recolección actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias, de donde se aprecia que existen algunas instalaciones con vidas útiles del orden de 70-75 años.



Tabla 12. Vidas útiles de algunas instalaciones nacionales. Fuente: B&S (1994)

Localidad Material Longitud (m)

Diámetro (mm)

Año de Construcción

Estado al año 1994

Falla

La Serena CC 20.000 200-400 1913 Malo Tubería se deshace

Ovalle CC 13.500 200-400 1925 Bueno Limpieza c/2 años

Cauquenes CC 1.000 Varias 1930 Bueno Mal uso en el centro

Molina CC 1.000 400 1937 Bueno Sin mantención sector Luis Martínez

Talca CC 7.200 175-300 1930 Bueno Limpieza

Tabla 29. Recomendaciones de Vidas Útiles para redes de recolección.



Obras Civiles

(hormigón)


Técnica ----- 70 ----- -----



ANEXO

“IMPULSIONES Y ADUCCIONES”



7 Descripción 7.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de

Infraestructura (S.V.I) 7.1.1 Impulsiones y Aducciones (P3.2) Impulsiones Las impulsiones corresponden a tuberías que conducen agua potable a presión por efecto de un sistema de elevación mecánica ubicado al inicio de la cañería. Su objetivo es trasladar el agua desde un punto bajo hacia otro de mayor cota, en donde se podrá aprovechar adecuadamente para los fines operacionales que se hayan definido. La valorización de una impulsión considera tanto las tuberías como las ventosas y los desagües necesarios, alojados en cámaras. Aducciones En el caso de las aducciones, éstas corresponden a conductos que transportan el agua a presión por efecto de la carga gravitacional que impone la cámara de alimentación de la tubería, ubicada aguas arriba, en su inicio. Su valorización considera como componentes a las tuberías y las ventosas y desagües necesarios, alojados en cámaras. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 691 Agua Potable – Conducción, Regulación y Distribución.

La conducción, en general, estará constituida por 2 partes: • Conducción primaria, entres fuentes de abastecimiento y elementos de

regulación: debe diseñarse considerando el volumen diario de agua para el día de máximo consumo previsto.

• Conducción secundaria, entre elementos de regulación y red de distribución: debe diseñarse para el consumo máximo horario previsto (hora de máximo consumo).

Componentes del Presupuesto Las componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI




20 1/2 -- -- -- -- -- -- 1,5 0,8325 3/4 -- -- -- -- 1,5 1,05 1,9 1,2832 1 -- -- -- -- 1,8 1,59 2,4 2,0640 1 1/4 -- -- 1,8 2,02 2,0 2,2 3 3,1650 1 1/2 -- -- 1,8 2,54 2,4 3,32 3,7 4,8763 2 -- -- 1,9 3,45 3,0 5,24 4,7 7,975 2 1/2 1,8 3,94 2,2 4,8 3,6 7,49 5,6 11,1990 3 1,8 4,76 2,7 6,94 4,3 10,73 6,7 16,02110 4 2,2 7,13 3,2 10,1 5,3 16,1 8,2 23,99125 4 1/2 2,5 9,11 3,7 13,12 6,0 20,57 9,3 30,88140 5 2,8 11,33 4,1 16,37 6,7 25,78 10,4 38,66160 6 3,2 14,88 4,7 21,26 7,7 33,83 11,9 50,47200 8 4 22,93 5,9 33,25 9,6 52,74 14,7 78,15250 10 4,9 35,14 7,3 51,66 12,0 82,41 18,6 123,78315 12 6,2 56,35 9,2 82,2 15,0 130,3 23,4 197,07355 14 7,0 71,37 10,4 104,76 17,0 166,77 26,3 250,33400 16 7,9 90,88 11,7 132,79 19,1 211,97 29,7 318,87



Clase 4 : Presión de trabajo (P.T.) 40 m.c.a. Clase 6 : P.T. 60 m.c.a. Clase 10 : P.T. 100 m.c.a. Clase 16 : P.T. 160 m.c.a. • Catálogo de Tuberías de HDPE, Duratec. Resistencia química Para todos los propósitos prácticos, las tuberías de HDPE son químicamente Inertes. Existe sólo un número muy reducido de fuertes productos químicos que podrían afectarlas. Los químicos naturales del suelo no pueden atacarlas o causarles degradación de ninguna forma. El HDPE no es conductor eléctrico, por lo cual no son afectadas por la oxidación o corrosión por acción electrolítica. No permiten el crecimiento, ni son afectadas por algas, bacterias u hongos y son resistentes al ataque biológico marino. Coeficiente de fricción Debido a su gran resistencia química y a la abrasión, las tuberías de HDPE mantienen excelentes propiedades de escurrimiento durante su vida útil. Gracias a sus paredes lisas y a las características de impermeabilidad del PE, es posible obtener una mayor capacidad de flujo y mínimas pérdidas por fricción. Para los cálculos de flujo bajo presión, se utiliza comúnmente un factor «C» de 150 para la fórmula de Hazen-Williams. Cuando el flujo es gravitacional, se utiliza un factor «n» de 0,009 para la fórmula de Manning. Servicio a largo plazo La vida útil estimada tradicionalmente para las tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada



Aplicación en particular, las condiciones de operación internas y externas pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil. Estas conclusiones son respaldadas por más de veinte años de experiencia real. Bajo peso Las tuberías de HDPE pesan considerablemente menos que la mayoría de las tuberías de materiales tradicionales. Su gravedad específica es 0,950, flotan en agua. Son 70-90% más livianas que el concreto, fierro o acero, haciendo más fácil su manejo e instalación. Importantes ahorros se obtienen en mano de obra y requerimiento de equipos. Sistemas de unión Las tuberías de HDPE se pueden unir mediante termofusión por soldadura a tope, por electrofusión o bien por soldadura tipo soquete. El sistema de soldadura a tope es reconocido en la industria como un sistema de unión de gran confiabilidad, no requiere coplas, no se producen filtraciones y las uniones son más resistentes que la tubería misma. Las tuberías también pueden unirse por medios mecánicos, tales como stub ends y flanges, coplas de compresión o uniones tipo Victaulic. No se pueden unir mediante solventes o adhesivos. Resistencia/flexibilidad La tubería no es frágil, es flexible, por lo que puede curvarse y absorber cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Pueden deformarse sin daño permanente y sin efectos adversos sobre el servicio a largo plazo. La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta. Resistencia a la abrasión Las tuberías de HDPE tienen un buen comportamiento en la conducción de materiales altamente abrasivos, tales como relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que las tuberías de HDPE con respecto a las de acero tienen un mejor desempeño en este tipo de servicio en una razón de 4:1. Han sido probadas en la mayoría de las aplicaciones mineras, con excelentes resultados. Estabilidad a la intemperie Ensayos de estabilidad indican que las tuberías de HDPE pueden estar instaladas o almacenadas a la intemperie en la mayoría de los climas por períodos de muchos años sin ningún daño o pérdida de propiedades físicas importantes. En la Tabla 6 se indican los diámetros comerciales de las tuberías, clasificadas según la presión nominal máxima admisible de operación.





a la corrosión

Larga vida útil




con el tiempo






(6, 12 y 18 metros)


de instalación





operativos








de instalación









por golpe de ariete




8.1 Vida Útil Diversas Fuentes. a) Proveedores.

En la Tabla 9, se a recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.


PVC * ≥50

Tehmco www.tehmco.cl ; Brewin y Chapman (1999) ; Alferink (1999)

HDPE *



Acero No indica


Hierro Fundido Dúctil

100


* 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink. * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil. b) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de impulsiones y aducciones actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 10), de donde se aprecia que la vida útil del acero es muy variable, según las condiciones locales y de protección de la tubería. El PVC se utiliza en Chile desde hace unos 20 años. Se observan impulsiones y aducciones de 60 – 100 años en cemento asbesto y hormigón.



Tabla 10. Duración de impulsiones y aducciones de A.P.Fuente: B&S (1994) Localidad Material Uso Longitud

(m) Diáme-tro (mm)


Estado al año 1994

Falla

La Serena F.Fdo. Aducción 4.000 300-350 1910 Bueno Incrustaciones, 1 rot. C/2 años

Llanquihue PVC Impulsión 321 200 1985 Bueno La Unión C.A. Impulsión 200 300 1940 Bueno Fuente de

emergencia, 2 fallas

Curicó Hormi-gón

Aducción 400 400 1900 Bueno

Illapel Acero Aducción 4.850 250 1963 Bueno Ovalle Acero Impulsión 500 500 1955 Regular Alta

corrosión. Rep. c/6 años

Tabla 32. Recomendaciones de Vidas Útiles para Impulsiones y Aducciones.





Técnica ---- 50 (**) ---- ----

Notas: (**) Información de Proveedores y de impulsiones reales en operación.



ANEXO

“EMISARIOS”




Infraestructura (S.V.I) 9.1.1 Emisarios (R3.1) Los emisarios terrestres se definen como conductos que transportan el agua en forma gravitacional a superficie libre, hacia el sitio de disposición final. Su valorización considera tanto las tuberías como las cámaras de inspección que lo componen. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 1105 Alcantarillado de aguas residuales. Diseño y cálculo de redes. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.





20 1/2 -- -- -- -- -- -- 1,5 0,8325 3/4 -- -- -- -- 1,5 1,05 1,9 1,2832 1 -- -- -- -- 1,8 1,59 2,4 2,0640 1 1/4 -- -- 1,8 2,02 2,0 2,2 3 3,1650 1 1/2 -- -- 1,8 2,54 2,4 3,32 3,7 4,8763 2 -- -- 1,9 3,45 3,0 5,24 4,7 7,975 2 1/2 1,8 3,94 2,2 4,8 3,6 7,49 5,6 11,1990 3 1,8 4,76 2,7 6,94 4,3 10,73 6,7 16,02110 4 2,2 7,13 3,2 10,1 5,3 16,1 8,2 23,99125 4 1/2 2,5 9,11 3,7 13,12 6,0 20,57 9,3 30,88140 5 2,8 11,33 4,1 16,37 6,7 25,78 10,4 38,66160 6 3,2 14,88 4,7 21,26 7,7 33,83 11,9 50,47200 8 4 22,93 5,9 33,25 9,6 52,74 14,7 78,15250 10 4,9 35,14 7,3 51,66 12,0 82,41 18,6 123,78315 12 6,2 56,35 9,2 82,2 15,0 130,3 23,4 197,07355 14 7,0 71,37 10,4 104,76 17,0 166,77 26,3 250,33400 16 7,9 90,88 11,7 132,79 19,1 211,97 29,7 318,87








a la corrosión

Larga vida útil




con el tiempo






(6, 12 y 18 metros)


de instalación





operativos








de instalación









por golpe de ariete





En la Tabla 9, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.


PVC *



Plastic Pipe Institut [email protected] PRFV 50 Flowtite, www.flygtchile.cl

Acero No indica

Manual M11 (AWWA), recomienda su instalación con protección (revestimiento asfálticoo protección catódica) si las condiciones locales lo ameritan.

CCC 70-100 U.S. Army Corp of Engineers (1998) * 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil.

b) Empresas Sanitarias. Se indican a continuación (Tabla 10) algunos ejemplos de emisarios terrestres actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias, de donde se aprecia que existen algunas instalaciones con vidas útiles del orden de 50-65 años.



Tabla 10. Vidas útiles de algunas instalaciones nacionales. Fuente: B&S (1994)

Localidad Material Longitud (m)

Diám. (mm)

Año Const.

Estado al año 1994

Suelo agre-sivo

Falla

Coquimbo CC 1.720 800 1975 Bueno No Corrosión

Illapel CC 500 300 1950 Bueno No Sólo limpieza cada 2 meses

Los Vilos Acero 60 300 1970 Malo Salino

Fuerte corrosión, parches metálicos

Ovalle CC 2.180 700-800 1969 Bueno No Sin fallas

Curicó CC 300-600 1965 Regular Si Reposición de 20m al año

Molina CC 1.000 400 1937 Bueno No

Talca CC 3.000 400 1967 Regular No

Se cambio 300m dañados por residuo industrial

Tabla 25. Recomendaciones de Vidas Útiles para Emisarios.





Técnica ---- 70 (**) ---- ----

Notas: (**) Información de proveedores y emisarios en operación



ANEXO

“IMPULSIONES DE A.S.”



11 Descripción de la Infraestructura.

11.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de Infraestructura (S.V.I.)

11.1.1 Impulsión de Aguas Servidas (R3.2) Las impulsiones corresponden a tuberías que conducen las aguas servidas a presión por efecto de un sistema de elevación mecánica ubicado al inicio de la cañería. Su objetivo es trasladar el agua desde un punto bajo hacia otro de mayor cota, en donde se podrá disponer adecuadamente para los fines operacionales que se hayan definido. En la valorización de una impulsión de aguas servidas se consideran tanto las tuberías como las ventosas y los desagües necesarios. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 1105 Alcantarillado de aguas residuales. Diseño y cálculo de redes.

Componentes del Presupuesto Las componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI





20 1/2 -- -- -- -- -- -- 1,5 0,8325 3/4 -- -- -- -- 1,5 1,05 1,9 1,2832 1 -- -- -- -- 1,8 1,59 2,4 2,0640 1 1/4 -- -- 1,8 2,02 2,0 2,2 3 3,1650 1 1/2 -- -- 1,8 2,54 2,4 3,32 3,7 4,8763 2 -- -- 1,9 3,45 3,0 5,24 4,7 7,975 2 1/2 1,8 3,94 2,2 4,8 3,6 7,49 5,6 11,1990 3 1,8 4,76 2,7 6,94 4,3 10,73 6,7 16,02110 4 2,2 7,13 3,2 10,1 5,3 16,1 8,2 23,99125 4 1/2 2,5 9,11 3,7 13,12 6,0 20,57 9,3 30,88140 5 2,8 11,33 4,1 16,37 6,7 25,78 10,4 38,66160 6 3,2 14,88 4,7 21,26 7,7 33,83 11,9 50,47200 8 4 22,93 5,9 33,25 9,6 52,74 14,7 78,15250 10 4,9 35,14 7,3 51,66 12,0 82,41 18,6 123,78315 12 6,2 56,35 9,2 82,2 15,0 130,3 23,4 197,07355 14 7,0 71,37 10,4 104,76 17,0 166,77 26,3 250,33400 16 7,9 90,88 11,7 132,79 19,1 211,97 29,7 318,87








a la corrosión

Larga vida útil




con el tiempo






(6, 12 y 18 metros)


de instalación





operativos








de instalación









por golpe de ariete





En la Tabla 9, se a recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.


PVC * ≥50

Tehmco www.tehmco.cl ; Brewin y Chapman (1999) ; Alferink (1999)

HDPE *

≥50 Duratec – Vinilit, www.duratec.cl Plastic Pipe Institut [email protected]


Acero No indica


Hierro Fundido Dúctil

100


* 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink. * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil.



b) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de impulsiones y aducciones actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 10).

Tabla 10. Duración de impulsiones de A.S.Fuente: ESSCO (2002) Localidad Material Caudal

L/s Año de Construc-ción

Estado al año 2002

Falla

Coquimbo, Planta Unitaria

Acero 260 1976 Bueno Sin fallas

Coquimbo, Planta Guayacán

Acero 140 1976 Bueno Sin fallas

Tabla 26. Recomendaciones de Vidas Útiles para Impulsiones de A.S.



Obras Civiles

(hormigón)


Técnica ---- 50 (**) ---- ----

Notas: (**) Información de Proveedores e impulsiones en operación.



ANEXO

“PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE”

“PLANTA CONVENCIONAL”



13 Descripción de Infraestructura. 13.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de

Infraestructura (S.V.I.) 13.1.1 Planta de Tratamiento de Agua Potable (P4.2) Existe gran diversidad de plantas de tratamiento de agua potable y la definición de cuál es el tren de tratamiento más apropiado para cada caso depende principalmente de la calidad de la fuente.

Tabla 1. Procesos de Tratamiento.

I III

<10 Turbiedad baja Turbiedad Media Turbiedad Alta10-100 100-600 >600

DesarenaciónPresedimentaciónCoagulaciónFloculaciónSedimentaciónFiltraciónRODesinfecciónFluoruración

PROCESO

f (Turbiedad, Otro contaminante que se

controla con Procesos de Membrana)

Turbiedad

Según exigencia del Servicio de Salud respectivo

TIPO DE FUENTEII

En el sistema actual de valorización de la SISS en cuanto a plantas de tratamiento de agua potable se ha focalizado básicamente sobre el abatimiento de turbiedad y, adicionalmente, de otros elementos como el hierro y el manganeso. Así, se han considerado los siguientes tipos de plantas: ♦ Plantas compactas. ♦ Plantas convencionales. ♦ Plantas de osmosis inversa. Cada una de estas plantas requiere de un diseño y costeo específicos, sin embargo todas ellas dependen directamente del caudal máximo diario (Q) como variable relevante y del tipo de fuente que es función de los parámetros a tratar (Turbiedad, Fe y Mn, etc.).

Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI.



Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 409. Of84 Requisitos de Calidad de Agua Potable. • NCh 1365. Of 78 Agua Potable – Plantas de Tratamiento. Terminología. • NCh 1366. Of 79 Agua Potable – Plantas de Tratamiento. Generalidades. • NCh 1367. Of 78 Agua Potable – Desarenadores y sedimentadores simples

(sin coagulación previa). • Resolución SISS 1745 del 11/08/99, aprueba instructivo SISS de “Calidad de

fuentes de agua potable para los servicios públicos sanitarios”. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



13.2 Información Técnica. • Equipos. - Válvula de Compuerta BB, para agua potable.

- Pedestales de Maniobra.



• Tuberías y Accesorios. - Unión Autobloqueante.



14 Vida Útil Técnica.

14.1 Vida Útil Diversas Fuentes. a) Proveedores. Dado que las plantas de tratamiento de agua potable no son un producto, sino un conjunto de obras, equipos y accesorios, no hay información disponible de proveedores que indiquen una vida útil de este activo como un sólo producto. b) Empresas Sanitarias. Se indican a continuación (Tabla 7) algunos ejemplos de plantas de tratamiento actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias, de donde se aprecia que existen algunas instalaciones con vidas útiles del orden de 20 a 40 años.

Tabla 7. Vidas útiles de algunas plantas de tratamiento de agua potable nacionales. Fuente: B&S (1994)

Localidad Material Componente Año

Const. Estado al año 1994 Falla

Constitución Alb. Ref. Abat. Turbiedad 1991 Bueno Sólo pintura

Curepto H. Armado Floculador, desinfección, filtro, cloración.

1982 Bueno Cada 2 meses lavado de filtro.

San Javier H. Armado Sedimentador, Decantador.

1930 Malo Válvulas en mal estado

Linares H. Armado Pozo est., Clor. 1963 Bueno Sin problemas Longavi Albañilería Cloración Bueno Sin problemas Y. Buenas Alb.

Reforzada Estanque y pozo 1973 Bueno Sin problemas



Tabla 19. Proposición de vidas útiles para obras sanitarias de hormigón armado.

Obras de hormigón armado en

Agresividad de Agua

Vida útil (años)

Observaciones y/u Obras Existentes (* : B&S (1994); **: Información de A y S )

Captaciones para agua

potable

Baja 90 2 en Cauquenes (1905)*; Linares (1913)*; La Unión

(1920)* Plantas

Elevadoras de Agua Potable

Baja 90 Ovalle (1955)*, quizás no hay más antiguas por la dificultad o

costo de importar bombas Conducciones

de agua cruda o potable, lejos del

punto de cloración

Baja 90 Curicó (1900)*; Talca (1960)* en mal estado; Rancagua

(1953)** de hormigón simple

Plantas de Tratamiento de Agua Potable

Baja 90 San Javier (1930)* con válvulas en mal estado; Linares (1953);

Yerbas Buenas (1973)*; Rancagua, filtros lentos, 1953**

Plantas Elevadoras de

Aguas Servidas

Baja 90 Concepción (1962)* quizás no hay más antiguas por la

dificultad o costo de importar bombas

Estanques de Regulación,

cerca del punto de cloración

Media 80/120 Sin y con rehabilitación; Ovalle (1910)*; dos en La Serena

(193)*; Vicuña (1927)*; DYK en USA garantiza 100 años para estanques pretensados, visitar

(www.dyk.com) Plantas de

Tratamiento de Aguas Servidas

(reactores biológicos de línea de agua)

Media 80 Antofagasta (1973)**; Puerto Montt (1974)*; la planta Achères I de Paris fue

construida en 1940 y recién se ha decidido su reemplazo según Degremont (1989)

Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas

(digestores anaeróbicos)

Alta 80 Con revestimiento interior anticorrosivo.

Colectores y emisarios terrestres

Media 80 Colectores y emisarios de hormigón armado. Hay

información de colectores de CC en Ovalle (1925)* y

Cauquenes y Talca (1930)* En resumen de todos los antecedentes anteriores, respecto de la vida útil del activo “Plantas de Tratamiento de Agua Potable”, La vida útil recomendada se indica en la Tabla 20.



Tabla 20. Vida Útil Recomendada para Plantas de Tratamiento de Agua Potable.

Vida Útil Equipos Tuberías y accesorios



Técnica 20 50 (**) 90 20 (***)

Notas: (**) Acero a la vista. Ver Anexo “Redes A. Potable”.

(***) Ver Anexo “Vidas Útiles Obras Eléctricas y Telemetría”



ANEXO

“ESTANQUES DE REGULACIÓN” SEMIENTERRADOS Y ELEVADOS



15 Descripción de Infraestructura. 15.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de

Infraestructura (S.V.I.) 15.1.1 Estanque de Regulación Semienterrado (D1.6) El diseño y costo de un estanque semienterrado puede definirse por el volumen de éste (V) y por las características de soporte del suelo de fundación; ésta última variable influye sobre el costo de las excavaciones y, por tanto, es equivalente a considerar el tipo de suelo (S) de acuerdo a la clasificación ex-Sendos. Para determinar los volúmenes de obras asociadas a la regulación, se han considerado los diseños de estanques existentes. Se consideran estanques de las siguientes capacidades:

Tabla1. Capacidades de Estanques Semienterrados.

Estanque V (m3)

1 150 2 350 3 400 4 500 5 750 6 1000 7 1500 8 2000 9 3000

10 4000 11 5000 12 7000 13 9000 14 11000

Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI.



Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 691. Of98 Agua Potable – Conducción, Regulación y Distribución. Se ha considerado el itemizado completo de las obras civiles, hidráulicas y eléctricas involucradas en los sistemas de regulación. Dicho itemizado se ha obtenido de los presupuestos de diseño de estanques construidos. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI. 15.1.2 Estanque de Regulación Elevado (D2.5) Al igual que para los estanque semienterrados, el diseño y costo de un estanque elevado puede definirse por el volumen de éste (V) y por las características de soporte del suelo de fundación; ésta última variable influye, en este caso, sobre el costo de las excavaciones, en la definición del sistema de fundación del estanque y en el posible tratamiento del suelo. La variable tipo de suelo (S) es un buen indicador para esta variable. Adicionalmente, la valorización de un estanque elevado requiere de la altura de pedestal de éste (H). Para determinar los volúmenes de obras asociadas a la regulación, se han considerado los diseños de estanques existentes. Se consideran estanques de las siguientes capacidades:

Tabla 7. Capacidades de Estanques Elevados. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI.

Estanque V (m3)

1 100 2 200 3 250 4 500 5 1000 6 2000 7 3000



Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 691. Of98 Agua Potable – Conducción, Regulación y Distribución. Se ha considerado el itemizado completo de las obras civiles, hidráulicas y eléctricas involucradas en los sistemas de regulación. Dicho itemizado se ha obtenido de los presupuestos de diseño de estanques construidos. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



15.2 Información Técnica. a) Información de DYK Incorporated (USA)




16.1 Vida Útil Diversas Fuentes. a) Proveedores Los estanques se construyen por diversos contratistas de obras civiles u obras sanitarias, los que no entregan información acerca de la vida útil de los estanques. Se ha consultado información internacional sobre la durabilidad de estanques de hormigón armado, por ejemplo, en la pagina web de DYK Inc. (USA) (www.dyk.com) se indica los estanques de hormigón armado pretensado “con la actual tecnología de pretensado ha evolucionado a un tan alto nivel de madurez que una vida útil de 100 años para un estanque es considerada conservadora” (ver catálogo sección 1.2). Este tipo de estanques ha resistido satisfactoriamente los grandes terremotos norteamericanos de San Fernando (1971), Loma Prieta (1989), Northridge (1994) y el del Estado de Washington (2001). Otros proveedores norteamericanos, tales como Utility Service Group. (www.utilityservice.com/ourservices.html), enfatizan que un estanque bien mantenido puede tener vidas útiles mayores que 100 años. b) Empresas Sanitarias. Se indican a continuación en la Tabla 13 algunos ejemplos de estanques semienterrados y en Tabla 14 algunos ejemplos de estanques elevados nacionales actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias, de donde se aprecia que existen algunas instalaciones con vidas útiles del orden de 70 - 93 años para el caso de estanques semienterrados y 70 años para estanques elevados.



Tabla 13. Vidas útiles de algunos estanques semienterrados nacionales. Fuente: B&S (1994).

Localidad Volumen

(m³) Altura

(m) Material Año

Const.

Estado al año 1994

Falla

Vicuña 2*500 5 H.A. 1927 Bueno

Illapel 1500 4 H.A. 1935 Bueno C/5 meses pintura, c/4 meses lavado

Ovalle 1000 H.A. 1910 Bueno Ovalle 2*2000 6 H.A. 1935 Bueno San Javier 2*400 S.I. H.A. 1921 B

Tabla 14. Vidas útiles de algunos estanques elevados nacionales. Fuente: B&S (1994).

Localidad Volumen

(m³) Altura

(m) Material Año

Const.

Estado al año 1994

Falla

Molina 500 13 H.A. 1937 Bueno Se reparó cubierta en 1963

Teno 100 19 H.A. 1937 Malo Pilares fisurados, se demolerá

Linares 1810 25 H.A. 1963 Bueno Reparado 1985, filtraciones

Parral 1500 34 H.A. 1970 Bueno Cauquenes 3000 30 H.A. 1971 Bueno

El estanque elevado de 4.000 m3 y 20 m de altura de pedestal, ubicado en el recinto de Membrillar de ESSEL (Rancagua) data de 1942, por lo que cuenta con unos 60 años de vida y se encuentra en perfectas condiciones operativas. Al respecto, dado que la normativa antisísmica chilena (INN NCh 433) es posterior a los años setenta, se estima que las obras construidas con anterioridad a esa fecha, no cumplían con los requerimientos actuales propios de un país sísmico como Chile. Por lo anterior, desde el punto de vista de la empresa modelo, que hoy construiría sus instalaciones de acuerdo a la normativa y experiencia actual, la estadística de estanques existentes de la Tabla 14 no sería relevante. En resumen de todos los antecedentes anteriores, respecto de la vida útil del activo “Estanques de Regulación”, La vida útil recomendada se indica en la Tabla 18.




Estanques. Vida Útil Equipos de




Técnica ---- ---- 80(**) ----

Notas: (**) Estanques en Operación en Empresas Sanitarias Chilenas.



ANEXO

“PLANTA ELEVADORA DE AGUA POTABLE” “TIPO B, BOMBA EN POZO DE ASPIRACIÓN”



17 Descripción 17.1 Infraestructura Tipo Considerada en S. V. I. 17.1.1 Planta Elevadora de Agua Potable, Tipo B (Infraestructura P7.2 del SVI) Existen varios tipos de plantas elevadoras de agua potable, las que pueden clasificarse en las siguientes: ♦ Planta elevadora tipo A: pozo de aspiración y sala de máquinas separados. ♦ Planta elevadora tipo B: bombas en el interior del pozo de aspiración. ♦ Planta elevadora tipo C: equipos de bombeo en la captación (sondajes,

norias y drenes). ♦ Planta elevadora tipo D: Punteras Cada una de estas plantas requiere de equipos de bombeo adecuados a cada caso, sin embargo, el dimensionamiento y la valorización de todas ellas está en función de las mismas variables, según se señala a continuación: a) Obras civiles e interconexiones hidráulicas: en función de la variable

caudal diario u horario (Q), según corresponda. b) Equipos de bombeo, sala de control, obras eléctricas: en función de las

variables caudal diario u horario (Q), según corresponda, y por la altura total de elevación (H).

En caso que se requiera de un generador, éste se dimensiona con la potencia (P) que se obtiene a partir del caudal (Q) y la altura de elevación (H). Se considera que estas variables explican adecuadamente estas obras, por lo cual no propone modificaciones de dichas variables. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 692. Of2000 Plantas elevadoras de agua potable – especificaciones

generales. Se ha utilizado la cubicación de plantas diseñadas para valores particulares de las variables relevantes.



17.2 Información Técnica. • Catálogos Equipos - Válvula de Retención BB, PN 10 de Clapeta.



- Válvula de compuerta BB, PN 10.



- Ventosa Trifuncional Aerocinetica, Conexión Brida.



• Catálogo de Bombas Sumergibles KSB.




18.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. c) Proveedores.

En la Tabla 6, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para bombas sumergibles consideradas como relevantes en la matriz de infraestructura para plantas elevadoras de Agua Potable.

Tabla 6. Vida Útil Técnica según proveedores. Bombas Vida Útil Fuente

Flygt ** KSB

**

Nota: (**) En general los proveedores indican que la vida útil de sus equipos estará directamente relacionada con las condiciones de servicio (Calidad del agua, altura de elevación c/r al nivel del mar), operación y mantención. d) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de equipos de bombeo y plantas de elevación de agua potable actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 7 y 8 respectivamente). se aprecia que es posible encontrar instalaciones nacionales, en buenas condiciones de operación, de algo más de 40 años para equipos de bombeo, y de hasta 48 años para las plantas de elevación de A.P.



Tabla 7. Duración de Equipos de Bombeo de A.P. Fuente: B&S (1994)

Localidad Marca Modelo Potencia

(Kw)

Caudal expl. (L/s)

Altura elev. (m)

Año Instala-

ción

Estado al año 1994

Falla

Illapel KSB

BPH333/3OT 14,4 15 48 1972 Regular

Desgaste rodete por

arena Coquimbo KSB 6ET 45 30 70 1977 Buena Sin prob. Coquimbo KSB 1ET 26 50 50 1960 Buena Sin prob.

Ovalle KSB BHP425

/3 73,5 60 81 1990 Buena Sin prob.

Cauquenes Aturia 4ET 75 45 108 1969 Buena Sin prob. Chanco Leader 3ET 13 10 60 1976 Regular Sin prob. Curicó KSB Brasil 130 220 52,5 1989 Buena Sin prob. Talca Johnston S/I 19 Var. 20 1973 Buena Sin prob. Calbuco Leader 1024 18,4 7,5 1958 Buena Sin prob.

Río Bueno KSB 5-2-

104872 68 40 80 1958 Buena Sin prob.

Tabla 8. Plantas Elevadoras de A.P. Fuente: B&S (1994)

Localidad Material Caudal (L/s)

Año construcción

Estado al año 1994

Falla

Illapel H. A. 33 1966 Bueno Rep. Válvulas

Ovalle H.A. 200 1955 Bueno Sin prob. Vicuña H.A. 35 1964 Bueno Sin prob. Cauquenes H.A. 195 1971 Bueno Sin prob. Curicó H.A. 24 1972 Bueno Sin prob. Rio Bueno H.A. 21 1958 Bueno Sin prob. Concepción

H.A. 12 1962 Bueno Rep. Equipo

elevador



Agresividad de Agua

Vida útil (años)



potable


(1920)* Plantas



costo de importar bombas



Conducciones de agua cruda o potable, lejos del

punto de cloración







Aguas Servidas


















Cauquenes y Talca (1930)* En resumen de todos los antecedentes anteriores, respecto de la vida útil del activo “Plantas Elevadoras de Agua Potable, Tipo B”, La vida útil recomendada se indica en la Tabla 18.



Tabla 18. Vida Útil Recomendada para Plantas Elevadoras de Agua Potable, Tipo B.





Técnica 20 50 (**) 90 20(***)


(***) Ver Anexo Vidas Útiles Obras Eléctricas y Telemetría.



ANEXO

“PLANTA ELEVADORA DE AGUAS SERVIDAS” “TIPO A, PARA Q≤≤≤≤200 (L/s)”



19 Descripción de la Infraestructura.


Infraestructura (SVI) 19.1.1 Planta Elevadora de Aguas Servidas, Tipo A para Q≤≤≤≤200 (L/s)

(Infraestructura) R4.1 del SVI) Análogamente a las plantas elevadoras de agua potable, el dimensionamiento y la valorización de las plantas elevadoras de aguas servidas dependen de las siguientes variables:

a) Obras civiles e interconexiones hidráulicas: en función de la variable caudal de diseño (Q).

b) Equipos de bombeo, sala de control, obras eléctricas y control local y

urbanización: en función de las variables caudal de diseño (Q), según corresponda, y por la altura total de elevación (H).

Para el caso de las obras civiles, de acuerdo a la experiencia del Consultor, se considera relevante en el dimensionamiento y costeo de estas obras, la profundidad de llegada del colector a la planta elevadora (h), la cual varía en un rango amplio y cuyo promedio no representa adecuadamente todos los casos posibles a valorizar, por lo tanto, se propone incorporar esta variable para dimensionar y valorizar este tipo de obra. Se dividirá el diseño en dos tipos de plantas, según el siguiente rango de caudal:

• Planta Tipo A, para Q<=200 l/s • Planta Tipo B, para Q>200 l/s

Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 2472. Of2000 Plantas elevadoras de aguas residuales, especificaciones

generales. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



19.2 Información Técnica. • Equipos. - Válvula de Retención BB, PN 10 de Clapeta.



- Válvula de compuerta BB, PN 6.



- Ventosa Trifuncional Aerocinetica, Conexión Brida.



- Catálogo de Bombas Sumergibles Flygt.



20 Información de Vida Útil Técnica para la infraestructura. 20.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. e) Proveedores.

En la Tabla 6, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para bombas sumergibles consideradas como relevantes en la matriz de infraestructura para plantas elevadoras de Aguas Servidas.

Tabla 6. Vida Útil Técnica según proveedores. Bombas Vida Útil Observación

Flygt ** KSB

**

Nota: (**) En general los proveedores indican que la vida útil de sus equipos estará directamente relacionada con las condiciones de servicio (Calidad del agua, altura de elevación c/r al nivel del mar), operación y mantención. f) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de plantas elevadoras de aguas servidas actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 7). se aprecia que es posible encontrar instalaciones nacionales, en buenas condiciones de operación, entre 20 y 40 años.

Tabla 7. Duración de Plantas de Elevación de A.S. Fuente: B&S (1994) Localidad Material Caudal

(L/s) Año

Instala- ción

Estado al año 1994

Falla

Constitución H. Arm. 50 1986 Buena Sin prob. Linares H. Arm. 12 1992 Buena Sin prob. Villa Alegre H. Arm. 1987 Buena Sin prob. Concepción H. Arm. 15 1962 Buena Sin prob.





Agresividad de Agua

Vida útil (años)



potable


(1920)* Plantas





punto de cloración







Aguas Servidas


















Cauquenes y Talca (1930)* En resumen de todos los antecedentes anteriores, respecto de la vida útil del activo “Plantas Elevadoras de aguas servidas, Tipo A”, La vida útil recomendada se indica en la Tabla 17.



Tabla 17. Vida Útil Recomendada para Plantas Elevadoras de Aguas Servidas, Tipo A.





Técnica 20 50 (**) 90 20 (***)


(***) Ver Anexo “Vidas Útiles de Obras Eléctricas y Telemetría”



ANEXO

“ARRANQUES AP”




Infraestructura (SVI) 21.1.1 Arranque (Infraestructura D5 del SVI)

El arranque corresponde a la parte de la instalación pública de agua potable comprendida entre la cañería matriz y la llave de paso colocada después del medidor.

Al normalizar la instalación del arranque de acuerdo al diámetro de éste, la variable que determinará el costo global de estos elementos será el número de arranques por cada diámetro (NAD). El material de los arranques se definirá por el de mínimo costo y que cumpla con los estándares técnicos y sanitarios. Se incluye en cada arranque la instalación del medidor de caudal. El diseño de la instalación de medidores domiciliarios depende del diámetro del medidor (D).

Variables relevantes

Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI

Bases de Diseño y Supuestos Referencias

• Nch 2428 Of.98 Sistema de arranque de agua potable de 13x13 con

tuberías plásticas.

• Nch 2038 Of.1998 Agua potable – Sistema de arranque con tuberías de

cobre – Especificaciones.

Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI



21.2 Información Técnica. • Catálogo Vinilit Presión (Arranque Domiciliario Tipo). Para realizar los arranques domiciliarios en tuberías de PVC se utiliza un collar de arranque de PVC o fierro fundido con una llave de collar de bronce He/Hi. Antes de montar el collar de arranque, el sello de goma debe lubricarse para facilitar su asentamiento sobre la tubería. La perforación de la tubería de PVC en seco se puede realizar utilizando brocas tipo sacabocados con ranuras, para permitir la salida del material. En una tubería con presión de agua, la operación se efectúa con herramientas especiales del tipo Mueller que permite perforar el tubo a través de una válvula insertada en el collar de arranque.

Figura 1. Detalle de Abrazadera. Fuente: Vinilit.



Figura 2. Secuencia de Instalación de llave collar en matriz de agua potable.

Fuente: Vinilit.

Tabla 5. Arranque domiciliario tipo.

Nº Denominación Cant. Material Especificaciones 1 Tubería Matriz PVC o ASB. Cem. 2 Abrazadera de arranque 1 PVC o Fe Fdo. 3 Llave collar He-Hi 1 Bronce ½” 4 Terminal cem.-He 4 PVC 20 mm x ½” 5 Tubería PVC PVC 20 mm, C16 6 Codo cementar 1 PVC 20 x 20 x 25 mm 7 Llave de paso Hi-Hi 2 Bronce ½” 8 Codo Soldar – Hi 2 Bronce ½” 9 Tubería 13 mm Cobre ½” Tipo L

10 Conector Medidor 2 Cobre 11 Medidor 1 12 Codo Hi-He 1 Bronce



Figura 3. Arranque Domiciliario Tipo. (En la Tabla 5 se indica la simbología). Fuente: Vinilit

• Catálogo Collarín de Carga.




22.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. g) Proveedores.

En la Tabla 6, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI, para el activo arranque.


PVC * ≥50

Tehmco www.tehmco.cl ; Brewin y Chapman (1999); Alferink (1999)

Cobre

≥60 Instalaciones sanitarias interiores en cobre. www.procobre.cl

HDPE *


Notas: * 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink. * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil.

h) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de arranques de agua potable actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 7), de donde se puede apreciar que en la mayoría de los casos los arranques presentan problemas por rotura por transito pesado, fallas en el collarín, etc., en promedio un arranque dura alrededor de 30 años, siempre y cuando las condiciones de instalación sean las óptimas.



Tabla 7. Duración de Arranques. Fuente: B&S (1994)

Localidad Diámetro (mm)

Marca Medidor

Material Arranque


Estado al año 1994

Observaciones

Illapel 13-25 Maipo Cobre 1994 B 20 rep. y 4 renov/mes.

Salamanca 13 Maipo Cobre 1942 B Falla monoblock y collarín valco.

Constitución 13-25 Maipo Cobre 1960 B 3 repos./mes Linares 13 Maipo Cobre 1970 B Sin problemas Longavi 13 Maipo Cobre 1978 B Sin fallas San Clemente

13-19 Maipo Cobre 1950 R Roturas periódicas.

San Javier 13 Maipo Cobre 1964 B Buen estado Teno 13 Cobre 1949 B Roturas por

transito Llanquihue 13 Maipo Cobre 1963 B Cambio 7

arr./año sin cambio med.


Arranques de agua potable. Vida Útil Equipos de




Técnica ----- 50 (**) ----- -----

Notas: (**) Información de proveedores y arranques en operación.



ANEXO

“UNIÓN DOMICILIARIA”



23 Descripción. 23.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de

Infraestructura (S.V.I) 23.1.1 Unión Domiciliaria (R1). La Unión Domiciliaria (UD) es aquella parte de la red de recolección de aguas servidas, que se desarrolla tanto bajo la vía pública como dentro de la propiedad del usuario, que recibe las aguas servidas producidas en una vivienda y las conduce hasta los colectores, los que, finalmente, las transportan hasta los lugares de disposición. Los componentes básicos de una UD son: ♦ tuberías La valorización de una U.D. depende tanto del diámetro de ésta (D) como de la profundidad (H) a la que se realiza la U.D. La valorización global de U.D. requiere además del número total de U.D. por cada diámetro y profundidad dados. El material de los arranques se definirá por el de mínimo costo y que cumpla con los estándares técnicos y sanitarios. Variables relevantes

Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI.


• NCh 2592 Of.2001 Uniones domiciliarias de alcantarillado en tuberías de policloruro de vinilo (PVC) rígido – Requisitos generales.

• NCh 2593-2001 Uniones domiciliarias de alcantarillado en tubos de hormigón simple – Requisitos.

Componentes del Presupuesto Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI.



23.2 Información Técnica. • Catálogo tuberías de PVC colector, Duratec – Vinilit. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES. • Resistencia a la corrosión: La tubería colector DURATEC- VINILIT posee

excelente resistencia a la acción corrosiva de fluidos ácidos y alcalinos que con frecuencia se presentan en los sistemas de alcantarillado, como también a los gases que puedan producirse en el interior de los colectores por una mala ventilación, detergentes, productos de limpieza, residuos, líquidos industriales, etc.

• Rapidez de instalación: El moderno sistema de unión Anger, su bajo peso, la

longitud de los tramos (6 metros), permiten un gran avance de obra por hora hombre, reduciendo sustancialmente el tiempo de colocación, ventaja muy relevante en especial en terrenos con napas de agua superficiales.

• seguridad en la instalacion: Las propiedades mecánicas de los colectores

DURATEC - VINILIT y la hermeticidad de la unión, ofrecen una gran seguridad en la instalación, lo que permite aprobar en forma rápida las pruebas correspondientes para este tipo de obras.

• Duración: Los colectores DURATEC tienen una duración de 50 años, lo que

reduce considerablemente los costos de reparación y mantenimiento del sistema.

• Hermeticidad: Hermeticidad contra la penetración de raíces y napas. El

sistema de unión Anger evita la entrada de raíces, frecuente causa de obstrucción en los sistemas de alcantarillado, como también la infiltración del agua proveniente de napas.

• Bajo coeficiente de rugosidad: Su bajo coeficiente de rugosidad comparado

con los materiales tradicionales permite reducir pendientes mínimas y por lo tanto disminuir costo de excavaciones o transportar un mayor caudal en diámetros equivalentes.

Tabla 4. Coeficientes de Manning.

Material n(Manning) PVC 0,009 Asbesto Cemento 0,010 Fierro Fundido 0,012 Cemento comprimido 0,013



• Flexibilidad: Por la flexibilidad de los tubos y el sistema de unión, las instalaciones con tubería colector DURATEC – VINILIT presentan un excelente comportamiento a posibles deformaciones en condiciones particulares de obra.

• Economía: La tubería colector DURATEC - VINILIT es más económica que

otros materiales tradicionales que poseen ventajas similares a las del colector DURATEC.

Tabla 5. Especificaciones Técnicas del PVC colector.

Tabla 6. Diámetros comerciales PVC colector Duratec – Vinilit.

• Catálogo de tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE), Duratec.



• Resistencia química: Para todos los propósitos prácticos, las tuberías de

HDPE son químicamente Inertes. Los químicos naturales del suelo no pueden atacarlas o causarles degradación de ninguna forma. El HDPE no es conductor eléctrico, por lo cual no son afectadas por la oxidación o corrosión por acción electrolítica. No permiten el crecimiento, ni son afectadas por algas, bacterias u hongos y son resistentes al ataque biológico marino.

• Coeficiente de fricción: Debido a su gran resistencia química y a la abrasión,

las tuberías de HDPE mantienen excelentes propiedades de escurrimiento durante su vida útil. Gracias a sus paredes lisas y a las características de impermeabilidad del PE. Cuando el flujo es gravitacional, se utiliza un factor «n» de 0,009 para la fórmula de Manning.

• Servicio a largo plazo: La vida útil estimada tradicionalmente para las

tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada Aplicación en particular, las condiciones de operación internas y externas pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil. Estas conclusiones son respaldadas por más de veinte años de experiencia real.

• Bajo peso: Las tuberías de HDPE pesan considerablemente menos que la

mayoría de las tuberías de materiales tradicionales. Su gravedad específica es 0,950, flotan en agua. Son 70-90% más livianas que el concreto, fierro o acero, haciendo más fácil su manejo e instalación. Importantes ahorros se obtienen en mano de obra y requerimiento de equipos.

• Sistemas de unión: Las tuberías de HDPE se pueden unir mediante

termofusión por soldadura a tope, por electrofusión o bien por soldadura tipo soquete. El sistema de soldadura a tope es reconocido en la industria como un sistema de unión de gran confiabilidad, no requiere coplas, no se producen filtraciones y las uniones son más resistentes que la tubería misma. Las tuberías también pueden unirse por medios mecánicos, tales como stub ends y flanges, coplas de compresión o uniones tipo Victaulic. No se pueden unir mediante solventes o adhesivos.

• Resistencia/flexibilidad: La tubería no es frágil, es flexible, por lo que puede

curvarse y absorber cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Pueden deformarse sin daño permanente y sin efectos adversos sobre el servicio a largo plazo. La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta.

• Resistencia a la abrasión: Las tuberías de HDPE tienen un buen

comportamiento en la conducción de materiales altamente abrasivos, tales como relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que las tuberías



de HDPE con respecto a las de acero tienen un mejor desempeño en este tipo de servicio en una razón de 4:1. Han sido probadas en la mayoría de las aplicaciones mineras, con excelentes resultados.






a la corrosión

Larga vida útil




con el tiempo






(6, 12 y 18 metros)


de instalación





operativos








de instalación









por golpe de ariete



e) Tuberías de Cemento Comprimido Bottai S.A.

Tabla 9. Diámetros comerciales de tubería de cemento comprimido corriente.

Tabla 10. Diámetros comerciales de tubería de CC de base plana alta resistencia.




24.1 Vida Útil Diversas Fuentes. b) Proveedores En la Tabla 11, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendadas por proveedores para los distintos tipos de materiales de tuberías considerados como relevantes en el SVI.


PVC *



Plastic Pipe Institut [email protected] PRFV 50 Flowtite, www.flygtchile.cl CCC ** Sin información

* 75 a 100 años según Alferink (1999) y 100 años según Janson (1999), citado por Alferink * Brewin y Chapman (1999) mencionan que las redes en PVC y PE pueden incluso superar los 100 años de vida útil. ** El U.S. Army Corp of Engineers (1998) indica una vida útil técnica de 70 a 100 años para tuberías de hormigón

b) Empresas Sanitarias. Se indican a continuación (Tabla 12) algunos ejemplos de uniones domiciliarias actualmente en operación en diferentes localidades, de donde se aprecia que existen algunas instalaciones con vidas útiles del orden de 50 - 60 años. Tabla 12. Vidas útiles de algunas instalaciones nacionales. Fuente: B&S (1994)

Localidad Material Suelo agresivo

Diámetro (mm)

Año de Construcción

Estado al año 1994

Falla

Coquimbo C.C.C. No 100 1940 Bueno 6 rot./mes por asentamiento

P. Montt C.C.C. Salino 100 1940 Bueno 5 fallas al año Talca C.C.C. No 100 1940 Bueno Teno C.C.C. 100 1949 Bueno Sin problemas Parral C.C.C. No 100 1940 Bueno Sin problemas Cauquenes C.C.C. No 100 1940 Bueno



Tabla 26. Recomendaciones de Vidas Útiles para uniones domiciliarias. Vida Útil Equipos de




Técnica ---- 60 (**) ---- ----

Notas: (**) Información de proveedores y uniones domiciliarias en operación



ANEXO

“TELEMETRÍA INSTALACIONES ELECTRICAS”



25 Descripción Obras de Telemetria

25.1 Infraestructura Tipo Considerada en Sistema de Valorización de Infraestructura (SVI)

El sistema de valorización de la SISS no considera este tipo de obras por separado. De acuerdo a la experiencia del Consultor en este tipo de sistemas, el dimensionamiento y costo de un sistema de telemedición y telecontrol depende directamente del número de señales que dicho sistema maneje. Las señales se agrupan en subestaciones. Estas se comunican con el Centro de Control a través de diferentes medios que se pueden agrupar en dos grupos: transmisión vía medio y transmisión vía red pública de comunicaciones. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI. Bases de Diseño y Supuestos. Referencias • DVGW 640/85 Supervigilancia, medición e instalaciones de control en sistemas

de agua. • DVGW 641/91 Automatización en plantas de tratamiento de agua.

Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVi.



25.2 Información Técnica. • Catálogo de Hardware y Software para Telemetría, OPTO 22.



OPTODISPLAY OptoDisplay is the human-machine interface (HMI) and trending software that presents controller information graphically and transfers operator instructions to the controller. OptoDisplay also performs alarming and data archiving functions. OptoDisplay’s tight integration with OptoControl and its ability to monitor and interact with Opto 22’s control hardware gives operators, technicians, and engineers the information they need at a glance. With OptoDisplay, your operator interface, or project, is constructed by designing raphical objects. On-screen windows can combine pictures, symbols, bitmaps, and 3-D graphics created using built-in drawing tools, imported from other applications, or selected from the Symbol Factory, OptoDisplay’s extensive library of industrial automation graphics. Display functions can include controller-driven animation and operator-driven commands. Developing OptoDisplay projects is easy just point, click, and associate. Advanced features enable you to animate any graphical control object and to associate it with real-world events by choosing a tagname from the shared OptoControl database. Simply use your mouse to select the items you want from the OptoControl strategy and associate them with your OptoDisplay graphical objects or historical collection files.



OPTOSERVER OptoServer is a robust data server that gathers controller information and distributes it via OLE for Process Control (OPC) and Dynamic Data Exchange (DDE) to OPC-compliant and DDE-aware clients on a PC network. FactoryFloor components, such as OptoControl and OptoDisplay, exchange data with OptoServer using Remote Procedure Call (RPC) over TCP/IP. OptoServer is fully integrated with OptoDisplay and OptoControl, and can be used in standalone applications or in a complex client/server architecture. Connected to an Opto 22 M4-series controller with the M4SENET-100 Ethernet card, OptoServer can communicate over Ethernet TCP/IP networks at up to 100 Mbps. Including features such as built-in diagnostics, OptoServer is easy to manage and encourages open systems solution development by customers, integrators, and third-party developers. For example, you can use OptoServer to access FactoryFloor data from custom solutions built with DDE-aware applications such as Microsoft Excel, C++, or Visual BasicÆ. Because OptoServer is compliant with the OPC 1.0 standard, it’s easy to communicate with any vendor’s OPC-compliant software. This feature lets you choose among a wide selection of products, applications, and tools from different vendors, knowing that they will all work together seamlessly.



25.3 Información de Vida Útil Técnica para la infraestructura Telemetría.

i) Proveedores.

En la Tabla 3, se ha recopilado información de vidas útiles, recomendados por proveedores nacionales e internacionales para los distintos tipos de equipos considerados como relevantes en el SVI del activo telemetría.

Tabla 3. Vida Útil Técnica según proveedores. Equipo Vida Útil Fuente

Sensores de presión y Temperatura 10

Sabeus Sensor System. www.sabeus.com

Equipos de radio 10 Radio Telemetry. www.cynet-au.com

Baterías para radios 5 Radio Telemetry. www.cynet-au.com

j) Empresas Sanitarias. Dado que los sistemas de Telemetría y Telecontrol son instalaciones relativamente nueva y no existen registros históricos de empresas sanitarias en el país, sobre mantenimiento de equipos (hardware) y softwares de control remoto. 25.4 Información de Vida Útil Contable para la Infraestructura. La vida útil contable que se considere para la empresa modelo incide en el estado de resultados de la misma, ya que varía el cargo por depreciación de los activos. Para los fines del presente estudio, es necesario definir la vida útil que debe ser considerada para considerar el efecto tributario de la depreciación de las inversiones en la determinación del costo total de largo plazo y los costos incrementales de desarrollo.

25.5 Vida Útil Según Servicio de Impuestos Internos (SII). 25.5.1 Vida Útil Normal.

La Resolución exenta Nº43 del 26 de Diciembre del 2002 del SII, que fija las Vidas Útiles, especifica las vidas útiles con depreciación normal indicadas en la Tabla 4.



El Manual de Consultas Tributarias de la AFIICH No. 154, no estable vidas útiles para sistemas de telemetría. 25.5.2 Vida útil con depreciación acelerada. La Resolución exenta Nº43 del 26 de Diciembre del 2002 del SII, que fija las Vidas Útiles, especifica las vidas útiles con depreciación acelerada indicadas en la Tabla 4.

Tabla 4. Vida Útil con Depreciación Normal y Acelerada de Equipos de Telemetría e Instalaciones Eléctricas.

PARTIDA RELEVANTE DESCRIPCIÓN

V.U.C SII Depreciación

Normal

V.U.C. SII Depreciación

Acelerada Sistema de Adquisición de Datos (SAD)

Equipado con 1(512 recomend.) Mb memoria RAM, con 2 puertos de comunicaciones RS-232.

6 2

Fuente de poder

Fuente de poder. 10 3

Radio modem Radio modem. 10 3 Radio Tranceptores 12 4 MODEM red telefónica conmutada

Modem red telefónica conmutada. 10 3

Gabinete subestación

Gabinete subestación metálico, de dimensiones 800x600x300, IP55.

20 6

Antena direccional tipo Yagi

Antena direccional tipo Yagi. 12 4

60 metros cable antena

60 metros cable antena. 20 6

Sistema de supervisión remota

Sistema de supervisión remota. (Software)

7 2

UPS Sistema de energía ininterrumpida. 10 3

Hardware Centro de Control

2 computadores de proceso + 1 computador de ingeniería.

6 2

Software Centro de Control

Software Intouch, Fix, latonda, Pasagon, o equivalente.

6 2



Software Subestaciones

Opto 22, Pl7. 6 2

Retroproyector Retroproyector (Data show) 6 2

Puesta en marcha

Puesta en marcha

Tablero General

Suministro y montaje tablero Centro de Control.

20 6

Enlace fuerza Alimentación eléctrica de cada subestación.

10 3

Enlace señal Conexión de señales de cada recinto a la subestación.

20 6

Instalación interior

Instalación eléctrica Centro de Control. 10 3

Instalación red local

Instalación red de área local Centro de Control (cables, hub)

6 2

Pruebas de instalaciones eléctricas, control y de conjunto

Pruebas de instalaciones eléctricas, control y de conjunto.

Cable de transmisión de datos

Fibra óptica

20 6

Aire Acondicionado (Climatización)

Climatización de sala de operación telemetría. 10 3

25.6 Recomendaciones para Fines Tarifarios.

Criterios Utilizados para determinar las vidas útiles

• Vida Útil Técnica: adoptar el valor máximo, compatible con infraestructura en operación en algunas empresas sanitarias chilenas.

• Vida Útil Contable: aproximadamente un tercio del anterior, redondeado a la

unidad inferior más cercana, ya que considera implícitamente que la empresa modelo opta por depreciar aceleradamente. Lo anterior corresponde al criterio del SII de depreciar aceleradamente en un tercio de la vida útil técnica.



Aplicando estos criterios, al caso de los equipos de Telemetría e Instalaciones Eléctricas, resultan las vidas útiles resumidas en la Tabla 5. En la Tabla 6, se indican las vidas útiles recomendadas para este activo. Tabla 5. Resumen de Vidas Útiles del activo Telemetría e Instalaciones E. PARTIDA

RELEVANTE DESCRIPCIÓN V.U.C

SII n. V.U.C. SII ac.

V.U.T Justificación

Sistema de Adquisición de Datos (SAD)

Equipado con 1(512 recomendado) Mb memoria RAM, con 2 puertos de comunicaciones RS-232.

6 2 6 Por desgaste o agotamiento de la pantalla, por disminución en la capacidad de almacenamiento.

Fuente de poder

Fuente de poder. 10 3 10 Por decaimiento de los materiales semiconductores que generan la potencia de salida.

Radio modem Radio modem. 10 3 10 Por decaimiento de los materiales semiconductores que generan la señal de salida.

Radio Transceptores 12 4 12 Por decaimiento de los materiales semiconductores que emiten las ondas.

MODEM red telefónica conmutada

Modem red telefónica conmutada.

10 3 10 Por decaimiento de los materiales semiconductores generan la señal de salida.

Gabinete subestación

Gabinete subestación metálico, de dimensiones 800x600x300, IP55.

20 6 20 Deterioro por acción del medio ambiente.

Antena direccional tipo Yagi

Antena direccional tipo Yagi.


60 metros cable antena

60 metros cable antena.

20 6 20

Sistema de supervisión remota

Sistema de supervisión remota. (Software)

7 2 7 Soporte hardware esta limitado a 6 años



UPS Sistema de energía ininterrumpida.

10 3 10 Por decaimiento de los materiales semiconductores que generan la potencia de salida.

Hardware Centro de Control

2 computadores de proceso + 1 computador de ingeniería.

6 2 6 Por desgaste o agotamiento de la pantalla, por disminución en la capacidad de almacenamiento.

Software Centro de Control

Software Intouch, Fix, latonda, Pasagon, o equivalente.

6 2 6 Soporte hardware esta limitado a 6 años

Software Subestaciones

Opto 22, Pl7. 6 2 6 Soporte hardware esta limitado a 6 años

Retroproyector Retroproyector (Data show)

6 2 10

Tablero General

Suministro y montaje tablero Centro de Control.


Enlace fuerza Alimentación eléctrica de cada subestación.

10 3 10 Deterioro por acción del medio ambiente (Cable).

Enlace señal Conexión de señales de cada recinto a la subestación.

20 6 20

Instalación interior

Instalación eléctrica Centro de Control.

10 3 10 cable

Instalación red local

Instalación red de área local Centro de Control (cables, hub)

6 2 6 Por decaimiento de los semiconductores que contienen los hub.

Cable de transmisión de datos

Fibra óptica 20 6 20

Aire Acondicionado (Climatización)

Climatización de sala de operación telemetría.

10 3 10 Por desvanecimiento del gas que genera la disminución de temperatura





Puesta en marcha

Puesta en marcha

Tabla 6. Vida Útil Recomendada para Sistemas de Telemetría e Instalaciones Eléctricas .

Vida Útil Equipos Tuberías y accesorios

Obras Civiles


Técnica 8 (**) --- --- 20 Notas: (**) Proveedores de equipos e instalaciones en operación.

26 Instalaciones Eléctricas. Una instalación eléctrica de alumbrado y fuerza de una instalación sanitaria tipo (plantas elevadoras y plantas de tratamiento de agua potable y de aguas servidas), tiene básicamente presenta los siguientes componentes:

• Contratación de potencia con compañía eléctrica • Empalme de alimentación • Subestación eléctrica • Equipos de medida • Protecciones • Malla de tierra • Tableros eléctricos TCF, TDA, TDI, TFM, etc. • Canalizaciones cableados y circuitos eléctricos • Iluminación exterior e interior • Respaldo de las instalaciones eléctricas (grupo generador) • Prueba de las instalaciones y puesta en marcha

En relación a las vidas útiles, la información proporcionada por proveedores se resume en la tabla siguiente:

Tabla 7. Vida Útil Recomendada para Instalaciones Eléctricas de Fuerza

PARTIDA RELEVANTE

DESCRIPCIÓN V.U.C SII n.

V.U.C. SII ac.

V.U.T Justificación

Obras Eléctricas de fuerza

Empalme eléctrico. Subestación. Equipos de medida y control

20 6 25 Deterioro por acción del medio ambiente


Malla de tierra 20 6 25 Deterioro por acción del medio ambiente




Tableros TCF, TDA, TFM, etc.



Canalizaciones, cableados e iluminación


Grupo generador

Motor y generador, tablero de transferencia

20 6 20 Deterioro por uso



Puesta en marcha

Puesta en marcha



27 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA. Asociación de Fiscalizadores de Impuestos Internos (AFIICH), No 154. B&S (1994), “Análisis de vida útil de obras sanitarias sistemas de agua potable y alcantarillado”, estudio para la SISS, disponible en Biblioteca SISS. SII (2002), Resolución exenta No. 43 del 26 de Diciembre del 2002, disponible en www.sii.cl



ANEXO

“CAPTACIÓN SUPERFICIAL”




Infraestructura (SVI) 28.1.1 Captación Superficial (Infraestructura P1 del SVI) Aún cuando existe una gran variedad de tipos de captaciones de aguas superficiales, en términos generales, podemos dividir las captaciones superficiales en dos tipos:

• En canal • En río

En general los elementos constitutivos de una captación superficial en río son: barrera frontal, muro lateral, cámara húmeda, cámara seca y desarenador. Algunos de estos componentes pueden no estar presente en todos los diseños, como es el caso de la barrera frontal y el desarenador. Variables relevantes Las variables relevantes se señalan en Anexos SVI Bases de Diseño y Supuestos Referencias • NCh 777/1.Of2000 Agua potable – Fuentes de abastecimiento y obras de

captación – Parte 1: Terminología, clasificación y requisitos generales. • NCh 1367. Of 79 Agua Potable – Plantas de tratamiento – Desarenadores y

sedimentadores simples (sin coagulación previa).




28.2 Información Técnica. • Compuerta plana deslizante.



• Válvula de Compuerta, conexión brida, PN6, Talmet.



• Válvula de mariposa conexión B-B, PN6, Talmet.



29 Información de Vida Útil Técnica para la infraestructura. 29.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. k) Proveedores. Las obras de captación se construyen por diversos contratistas de obras civiles u obras sanitarias, los que no entregan información acerca de la vida útil de las captaciones. l) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos captaciones actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 6), se observa que existen captaciones en buen estado y en operación que en promedio tienen 70 años de uso. Tabla 6. Duración de captaciones superficiales. Fuente: B&S (1994) Localidad Material Toma Caudal

Explotado (L/s)


Estado al año 1994

Observación

Río Bueno H.A. Río 21 1968 Regular Sin mantención La Unión H.A. Río 13 1920 Bueno Sin uso por

deterioro de la conducción

Constitución H.A. Río 98 1962 Bueno San Javier H.A. Río 10 1930 Malo Deterioro por

corrosión de válvulas.

Linares H.A. Río 12 1913 Bueno Cauquenes H.A. Estero 8 1905 Regular Poco uso,

embancado con arena.

Chanco H.A. Río 15 1930 Bueno Limpieza cada 2 meses

Chillan H.A. Río 500 1947 Bueno Mantención anual

Cauquenes H.A. Manantial 4 1905 Regular Limpieza anual Tabla 15. Proposición de vidas útiles para obras sanitarias de hormigón armado.




Agresividad de Agua

Vida útil (años)



potable


(1920)* Plantas





punto de cloración







Aguas Servidas


















Cauquenes y Talca (1930)* En resumen de todos los antecedentes anteriores, respecto de la vida útil del activo “Captaciones Superficiales de Agua”, La vida útil recomendada se indica en la Tabla 16.



Tabla 16. Vida Útil Recomendada para Obras de Captación

Superficial de Agua.





Técnica ---- ---- 90 ----

Notas: (*) Criterio SII con Depreciación Acelerada.



ANEXO

“MICROMEDIDORES”




Infraestructura (SVI) 30.1.1 Micromedidor (Componente de la Infraestructura D5 del SVI)

El micromedidor o simplemente medidor de agua potable es parte de la instalación de agua potable definida en el SVI como Arranque, el cual se extiende hasta la llave de paso colocada aguas abajo del medidor. Se utiliza el concepto de micromedidor, para diferenciarlo de los macromedidores, que son aquellos medidores de caudal o de volumen que se instalan en las redes de distribución o conducciones de agua potable.

Por tanto, el micromedidor está directamente relacionado con el arranque domiciliario.

El material de los arranques se definirá por el de mínimo costo y que cumpla con los estándares técnicos y sanitarios. Se incluye en cada arranque la instalación del medidor de caudal. El diseño de la instalación de medidores domiciliarios depende del diámetro del arranque (D).

Variables relevantes

Las variables relevantes se señalan en Anexo SVI


• NCh 2428 Of.98 Sistema de arranque de agua potable de 13x13 con

tuberías plásticas

• NCh 2038 Of.1998 Agua potable – Sistema de arranque con tuberías de

cobre – Especificaciones.

• NCh 1730.Of.2000 Medidores de velocidad para agua potable fría-

Especificaciones



Los micromedidores de agua potable miden el volumen (m3 o litros) que pasan por

el medidor durante un período de tiempo dado. Según la forma como se determina

el volumen, los medidores pueden ser de los siguientes tipos:

• Inferenciales o velocimétricos: en los cuales la correlación entre la

velocidad que imprime el flujo del agua a una turbina interior del medidor

permite “inferir” el volumen registrado

• Volumétricos: en donde la cantidad de pulsos, de un volumen de agua

conocido (volumen unitario de la cámara de medición), indica el volumen

registrado

Los medidores inferenciales de chorro múltiple (los de chorro único ya no se

usan) son medidores velocimétricos que se caracterizan por una distribución

simétrica del fluido en la cámara de medición, con mejor equilibrio hidrodinámico y

por consiguiente menor desgaste del eje de la turbina y pivot que en el medidor de

chorro único.

El nombre de chorro múltiple se debe a la forma en que está construido el aparato,

en donde la entrada de agua a la cámara de medición se realiza a través de varios

orificios. En la Figura 1. se indica el recorrido del agua en la cámara de medición.



Figura 1. Cámara de medición de un medidor de chorro múltiple. Fuente: AWWA (1999).

Los medidores de principio volumétrico funcionan con base en una cámara de

volumen conocido, dentro de la cual se instala un elemento móvil que al pasar el

agua adquiere un movimiento cíclico con el que continuamente se llenan y se

vacía la cámara. Entre ellos podemos destacar:

• Medidor de disco nutativo

• Medidor de pistón rotativo

El medidor de disco nutativo posee una cámara esférica con dos aberturas

separadas por una placa. En su interior hay un disco que se mueve con el paso

del agua. Estos medidores se utilizan mucho en E.E.U.U., son medidores muy

sensibles, pero se obstruyen fácilmente cuando el agua contiene partículas

sólidas. Esta paralización puede incluso interrumpir el paso del agua a la vivienda.

En la Figura 2, se ilustra la caja de medición de un medidor de disco nutativo.



Figura 2. Caja de medición de medidor Volumétrico de disco nutativo.

Fuente: AWWA (1999).

Los medidores de pistón rotativo funcionan desplazando volúmenes de agua entre

cuatro compartimentos, mientras unos se llenan, otros se vacían. Estos medidores

se denominan de “desvío positivo” teniendo en cuenta que su principio de

medición se basa en la medida real de volúmenes de la cámara que se llena y se

vacía en forma cíclica, y este es el movimiento que cuenta el mecanismo de

registro (medidores marca Kent). En la Figura 3, se indica su principio de

medición.



Figura 3. Ilustración del mecanismo de funcionamiento de un medidor de pistón rotativo. Fuente: AWWA (1999).

La norma NCh 1730 define las características que deben cumplir los medidores

nuevos, entre las que se cuentan el caudal nominal (Qn), el cual es función del

diámetro del medidor, como se indica en la Tabla 2. A partir del caudal nominal, la

norma define además el caudal de transición (Qt) y el caudal mínimo (Qmín), los

cuales se indican en la Tabla 3. El caudal mínimo, es el mínimo caudal a partir del

cual el medidor es capaz comenzar a registrar dentro del rango ± 5 %, mientras

que el caudal de transición corresponde el límite entre el campo inferior y el

superior de medición, en los cuales los errores máximos tolerados son de 5 % y 2

%, respectivamente, como se ilustra en la Figura 4.

En la Tabla 3 se indican además las clases metrológicas definidas por la norma

NCh 1730 (A, B, C y D), las cuales difieren entre si sólo en los caudales mínimos y

de transición. Es decir, las clases metrológicas no se definen en función de la

precisión del medidor (±5% o ±2%, para los campos inferior y superior de

medición, respectivamente), la que es la misma para todas las clases, sino que

difieren en el caudal a partir del cual dicha precisión es válida. Así, por ejemplo,

los medidores clase B arrancan (Qmín y Qt) antes que los de clase A. Los

medidores de clase B que se utilizan actualmente en Chile corresponden a los

denominados “medidores de transmisión magnética”, mientras que los de clase A



son los denominados “medidores de transmisión mecánica”, de los cuales aún

queda un porcentaje importante del parque de medidores nacionales. Sin

embargo, la designación de la transmisión se refiere a una característica

constructiva y no metrológica, primando esta última. En el contexto de la empresa

modelo corresponde instalar medidores clase B. La clase C (son medidores

volumétricos) se utiliza actualmente en Chile para verificar (medidores patrones

portátiles) el funcionamiento de medidores clase B o A.

Finalmente, el caudal máximo (Qmáx) o de sobrecarga, corresponde al doble del

caudal nominal, y la norma lo define como el caudal más alto al que puede operar

el medidor, sin deterioro, por cortos períodos de tiempo, respetando los errores

máximos permitidos y sin generar una pérdida de carga a través del medidor

mayor que 10 m.c.a., como se indica en la Figura 5.

Tabla 2. Caudales nominales de medidores según NCh 1730.

Tabla 3. Caudales mínimos (Qmín) y de transición (Qt) por clases

metrológica, según NCh 1730.



Error (%)

5 4

3

2

1 0

-1

-2

-3

-4 -5

Qmín Qt Qn Qmáx Caudal (L/h)

Fig. 4. Curva característica y rango de errores aceptables para micromedidores, según NCh 1730.



Fig. 5 Curva característica y de pérdida de carga, Fuente: norma NCH 1730. Componentes del Presupuesto Los componentes del presupuesto se señalan en Anexos SVI.



30.2 Información Técnica. • Catálogos de Invensys



• Catálogos de la Cía. Chilena de Medidores



• Catálogos de ABB Medición.



31.1 Vida útil técnica según diferentes fuentes. m) Proveedores. Algunos proveedores nacionales han realizado estudios sobre la durabilidad y comportamiento de los medidores en algunas empresas sanitarias, sin embargo, estos estudios, y resultados correspondientes, son de propiedad de las empresas y no son públicos. La Superintendencia de Servicios Sanitarios, a través del Programa de Autocontrol de la Calidad de la Medición, también posee algunos antecedentes, los que, sin embargo, no son directamente aplicables al presente estudio, ya que se basan en la situación de la empresa real, donde ya sea por deficiente calidad del agua o por deficiente mantenimiento, no se cumplen los supuestos de la empresa modelo. No obstante, extraoficialmente, algunos proveedores reconocen vidas útiles técnicas del orden de 25 a 30 años. n) Empresas Sanitarias. Se citan a continuación algunos ejemplos de micromedidores de agua potable actualmente en operación en diferentes empresas sanitarias (Tabla 8), de donde, aunque no se puede conclusivo, dada la escasa amplitud de la muestra, se observa que medidores de más de 24 años de edad han sido sometidos a reparación (recambio de kit) o están fuera de rango aceptable.

Tabla 8. Duración de Medidores. Fuente: B&S (1994) Localidad Marca Clase Diáme-

tro (mm)

Año de Construc-

ción

Estado al año 1994

Falla

Los Vilos Maipo A 13-25 1950 Bueno Exactitud 7-10%

Pelluhue Maipo A 13-25 1970 Regular Cambio de kit en 1985

Tao (2001), recogiendo la experiencia norteamericana (empresa United Water New Jersey, UWNJ, ex Hackensack Water Company) reconoce que, de todos los factores que influyen sobre la precisión de un micromedidor: fabricante, modelo del medidor, deformaciones de la cámara de medición por alta presión, ubicación del medidor respecto de la vivienda (dentro o fuera), calidad del agua, caudal que circula por el medidor y volumen total de agua registrada, esta última “se considera como dominante en la variación de la precisión del medidor”. Además, “en la práctica la edad del medidor se elige como un indicador del total registrado,



bajo el supuesto que la cantidad registrada, en general, es directamente proporcional a su edad”. Tomando como base una muestra de 3.208 medidores Tao (2001) pone en evidencia el hecho que los medidores de menor edad no necesariamente son más precisos, la Figura 7 indica que, para el caso de UWNJ, los medidores más precisos resultaron ser los de entre 15 y 25 años de uso. Respecto de la vida útil de los medidores, Tao (2001), señala lo siguiente: “El método más usado para el reemplazo de medidores en la industria del agua potable es el de programas de cambio por edad. Bajo un programa de recambio por edad, un medidor se reemplaza cuando alcanza una edad predefinida. Típicamente, ese límite de edad es de 15 años o menos. El límite de registro (p.e. 1.000.000 galones o 3.785 m3) es también usado por algunas empresas como un inductor del reemplazo. Aunque el programa de recambio por edad es muy usado por las empresas de agua, sus desventajas son significativas:

Figura 7. Precisión de una muestra de 3.208 medidores de 15 mm en UWNJ (USA). Fuente: Tao (2001)

1. Una vez que un lote de medidores es instalado en la vivienda de un cliente, la precisión de dicho lote permanecerá sin control hasta que se cumpla el límite de edad.

2. Datos de investigaciones realizadas [Tao (1982)] demuestran que no hay correlación entre edad y precisión . Además, antecedentes de UWNJ han demostrado que, en más del 90 % de los medidores de 15 años, sus precisiones están dentro de los límites aceptable. Así, reemplazar todos los medidores de 15 años, o los de una edad predefinida, no es algo lógico.



3. El programa de cambio por edad fue desarrollado más de medio siglo atrás. Se basó en el comportamiento de medidores estándares en ese momento. Cambios en el diseño de los medidores, mejoras en la tecnología de fabricación y aseguramiento de calidad han extendido la vida útil de los medidores de manera significativa.

4. Cuando la distribución etaria de la población de medidores no es uniforme, la regla de recambio por edad genera una carga de trabajo variable en cuanto a verificación y reemplazo de medidores.

Mantener los medidores al más alto nivel de precisión generalmente implica que los medidores deben ser verificados y recambiados de manera más frecuente. Sin embargo, los costos de cambio más frecuente pueden ser inaceptables. La mejor manera de reducir los costos de la mantención de medidores y de controlar el problema ocasionado por la imprecisión de los medidores es reemplazando sólo aquellos medidores que tienen precisión inaceptable. La manera más eficiente para reparar selectivamente es aplicar un proceso de muestreo estadístico para detectar y reemplazar los medidores defectuosos”. El concepto de recambio selectivo, en lugar de uno masivo, es aceptado por las empresas que hacen gestión racional y moderna de su parque de medidores. Consideramos que este criterio selectivo sería el apropiado para la empresa modelo (eficiente) en el ámbito del proceso tarifario. Finalmente, Tao (2001) entrega la siguiente información, que termina por reafirmar el criterio de eficiencia anterior: “Entre 1980 y 1987, bajo un programa de muestreo estadístico, UWNJ verificó y reemplazó un total de 35.500 medidores. De esa cantidad, 28.000 medidores fueron seleccionados aleatoriamente y 7.500 medidores fueron reemplazados por imprecisos. Si se hubiera aplicado el límite de 15 años durante dicho período, la Compañía habría tenido que reemplazar un total de 82.000 medidores”. En otras palabras, la eficiencia del programa de muestreo y recambio estadístico se refleja en una reducción del recambio de 35.500 sobre 82.000 medidores, es decir, un ahorro del 56 % en la cantidad de medidores a recambiar. Dado que el análisis anterior se refiere a la calidad metrológica del medidor, nos estamos refiriendo claramente a la vida útil técnica del medidor y no a la económica, que es materia de análisis posterior.



Tabla 25. Recomendaciones de Vidas Útiles para Micromedidores. Vida Útil Equipos de


Obras Civiles

(hormigón)


Técnica ----- 15 ----- -----



ANEXO “DURABILIDAD DE OBRAS DE HORMIGÓN

ARMADO UTILIZADO EN LA INFRAESTRUCTURA SANITARIA”



32 Desarrollo histórico Zabaleta (1988) resume el desarrollo histórico del hormigón como material de construcción, quien destaca los siguientes hitos de interés:

• Etapa pre-Romana: comprendida entre los años 7.000 AC y el siglo I DC. Esta etapa se caracterizó por el uso de diferentes aglomerantes para unir bloques con fines constructivos. Los babilonios utilizan arcilla como aglomerantes, mientras que los egipcios y griegos usan yeso y cal, respectivamente. Algunas de las estructuras construidas con estas técnicas subsisten hoy día, en forma de ruinas.

• Etapa del Imperio Romano: los romanos son los descubridores del

hormigón, en la forma que hoy conocemos, el cual obtenían de la mezcla de puzolana, cal y agregados pétreos o de trozos de ladrillos. La puzolana la obtenían de un lugar llamado Puzzuoli y es de origen volcánico. El Panteón Romano, estructura construida el siglo I constituye una muestra elocuente de la habilidad de los romanos en el manejo del hormigón, obra que aún se mantiene en buen estado (ver Figura 1)

• Siglo XIX: siguiendo un período de estancamiento en el desarrollo de

la técnica del hormigón, se retoma el impulso hacia fines del siglo XVIII y, definitivamente, a comienzos del XIX. El desarrollo viene de Francia e Inglaterra, donde se inventa el cemento y de Italia, recogiendo el desarrollo del cemento puzolánico, de la época del Imperio Romano. Smeaton, en 1756 descubre el uso de morteros de buena calidad para la reconstrucción del faro de Eddyston, pero el cemento que hoy utilizamos se desarrolló de los trabajos de Vicat en 1818 y Aspdin en 1824, en Francia y Escocia, respectivamente. Aspdin patentó el cemento Portland, obtenido de rocas de la isla homónima. A partir de estos hechos, se desarrolla muy fuertemente la tecnología del cemento y del hormigón. El hormigón armado (hormigón reforzado con barras de acero) se aplica por primera vez en 1850 por Lambot en la construcción de una barca. Con ocasión de la exposición de Paris de 1867, Coignet y Monier presentan vigas, bóvedas, tubos y estanques de hormigón armado. Wayss, en 1887 publica el primer texto sobre el hormigón armado.

• De acuerdo con Zabaleta (1988), la aplicación del hormigón armado

en Chile se inicia en 1906, fecha en que se instala la primera fábrica de Cemento Melón e inicia sus operaciones la Compañía Holandesa de Cemento Armado. Entre las primeras obras construidas en esta época destacan:

i. Puente de Quillota sobre el estero Viña



ii. Maestranza de San Bernardo, la cual se encuentra en etapa de demolición para dar lugar a un proyecto inmobiliario.

iii. Club Hípico de Santiago iv. Puentes de ferrocarril, como los de Púa a Traiguén.

Figura 1. Panteón Romano. Construido en hormigón moldeado in situ, diámetro 43,4 metros, siglo I DC. Fuente: Zabaleta (1988)

33 Durabilidad del hormigón



El hormigón, desde la época romana, ha demostrado ser un material de alta durabilidad. Sin embargo, hay agentes externos e internos que pueden afectar su durabilidad. Zabaleta (1988), los clasifica y describe de la siguiente forma:

• Acción de los agentes físicos: entre los que se encuentran agentes ambientales (temperatura, fundamentalmente ciclos hielo/deshielo, y humedad) y los procesos erosivos, como la abrasión mecánica y la cavitación. Esto último relacionado con el efecto de la circulación de agua a alta velocidad (> 12 m/s) sobre superficies de hormigón

• Acción de los agentes químicos: tanto internos como externos.

Entre los agentes internos se encuentran los efectos de la materia orgánica aportada por los áridos y los agentes que producen la reacción álcali-agregado, de naturaleza expansiva para el hormigón. En general, estos problemas se previenen mediante el uso de áridos bien lavados. Entre los agentes químicos externos se encuentran los ácidos (clorhídrico, fluorhídrico, nítrico) y las sales y álcalis (nitratos, cloruros, sulfatos), destacándose el efecto de cloruros y sulfatos. Los primeros tienen un efecto corrosivo en las armaduras de acero y los sulfatos reaccionan con algunos componentes del cemento, como el aluminato tricálcico, formando etringita (sulfoaluminato de calcio) un producto expansivo.

Por otro lado, el Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón (1984) incluye dentro de los factores que afectan a la durabilidad los siguientes:

• Permeabilidad del hormigón: es deseable que el hormigón sea lo más denso posible, lo que implica que en su fabricación debe emplearse una proporción agua/cemento baja. Además, debe ser bien colocado y compactado, evitando la formación de poros o “nidos de piedras”. El curado del hormigón debe ser bien controlado, para evitar la formación de fisuras o grietas (retracción de fraguado)

• Corrosión de las armaduras: afectan a la durabilidad del hormigón

armado de dos formas: reducción del diámetro de las barras de refuerzo y por expansión del óxido (2,2 veces), lo cual produce el desprendimiento del recubrimiento de hormigón, dejando expuestas las barras y acelerando su oxidación.

• Fuego: el hormigón se comporta bien bajo 300 oC, pero su

resistencia puede disminuir en un 50 % cuando es sometido a temperaturas del orden de 500 oC.

• Fisuras. Deben prevenirse para asegurar una buena durabilidad del hormigón armado. Las fisuras pueden originarse en sobre-esfuerzos mecánicos, retracción hidráulica durante el fraguado del hormigón o



por retracción térmica por contracción de elementos de hormigón de excesiva longitud (> 30 m).

La metodología clásica para el diseño de elementos de hormigón armado se centró en el aspecto de “resistencia”, teniendo por objetivo verificar que las tensiones internas inducidas por las cargas externas, no superen los límites admisibles, propios de la resistencia del hormigón. Sin embargo, el concepto de resistencia del hormigón, dado que se trata de un elemento heterogéneo, fabricado con componentes cuyas características no son de naturaleza determinística (calidad del cemento, de los áridos, del agua de amasado, técnica y equipamiento de preparación, etc.), se ha explicado tradicionalmente mediante un concepto probabilístico de “resistencia mínima” y “fracción de defectuosos”. La resistencia mínima corresponde a la especificada en el diseño (p.e. 200 kgf/cm2) y la “fracción defectuosa” (5, 10, 20%) corresponde a la probabilidad de que en un hormigón confeccionado existan resistencias bajo la mínima. En definitiva la fracción defectuosa está relacionada con el concepto estadístico de “nivel de confianza”, por lo que suponiendo una distribución normal, una fracción defectuosa de 5 % corresponde a un nivel de confianza del 95 %, por lo que el parámetro de la fracción defectuosa es t = 1,64 (variable normalizada asociada a una cola de 5 % de probabilidad acumulada). El concepto de fracción defectuosa queda ilustrado por el área achurada de la Figura 2. La normativa norteamericana (ACI: American Concrete Institute) acepta un 10 % de defectuosos, mientras que la europea (CEB: Comité Euro-International du Béton) acepta un 5 %. En Chile, se acostumbra a trabajar con un 20 % de defectuosos. Sin embargo, la metodología moderna de diseño de hormigón armado, no sólo se preocupa del aspecto resistente del hormigón, sino que también incorpora como criterio de diseño su durabilidad. Esto se logra a través de la estimación del tamaño y avance temporal de las fisuras (diseño a la fisuración), y por la difusión de agentes químicos agresivos hacia el interior del hormigón, lo que se explica en la sección siguiente.

33.1 Metodologías de diseño



Figura 2. Concepto de fracción defectuosa y resistencia característica. Tomada de: Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón (1984)

El CEB (Comité Euro-International du Béton), desarrolló entre 1983 y 1985 una normativa de diseño que incorpora criterios de deterioro del hormigón, publicando la “CEB-Guide to Durable Concrete Structures”. En 1995 doce países europeos dan inicio al proyecto “Probabilistic Performance-Based Durability Design of Concrete Structures”, conocido como “DuraCrete” [Rostam (1999)]. El proyecto DuraCrete terminó en Enero de 1999 y dió origen a un Manual de Diseño, que permite incorporar la durabilidad o “vida útil” como variable del proceso de diseño:

Las estructuras de hormigón serán diseñadas, construidas y operadas de manera que, bajo las influencias de factores ambientales esperados, ellas mantengan su seguridad, servicio y apariencia durante un período de tiempo explícito o implícito, sin

33.2 Tendencia moderna para el diseño de obras de hormigón



que requieran altos e inesperados costos de mantenimiento o de reparación.

Los mecanismos de deterioro previstos por la normativa del CEB son:

• Corrosión de las armaduras (inducida por cloruros o carbonatos) • Ataque químico (sulfatos, álcalis, ácidos, etc) • Daño físico (congelamiento/descongelamiento, abrasión, cavitación)

La vida útil técnica de una estructura de hormigón armado queda definida por el avance de algunos de los mecanismos de deterioro en el tiempo, en los cuales el proceso de deterioro normalmente se da en dos fases: inicio y propagación, como se indica en la Fig. 3. El concepto de diseño para una vida útil se basa en la teoría de confiabilidad y queda ilustrado en la Figura 4, y es similar al concepto de resistencia característica (y fracción defectuosa) ilustrado en la Figura 2. En la Figura 4 R(t) y S(t) indican resistencia y solicitación, como variables en el tiempo.

Figura 3. Vida útil técnica de obra de hormigón armado. Fuente: Rostam (1999)



Mean service life

Sevice life density

TimeFailure probability

Target service life

Distribution ofS(t)

S(t)

R(t)

R,SPf

Pf

Distribution of R(t)

Figura 4: Probabilidad de falla y vida útil meta. Fuente: Rostam (1999)

La aplicación del concepto anterior conduce al diseño del espesor del recubrimiento de las armaduras, con resultados como el indicado en la Figura 5, correspondiente a una estructura marina, diseñada para dos ambientes diferentes (Norte de Europa y Medio Oriente, con 10 y 30 oC, respectivamente). Siemes (1999) reporta casos de colapso de estructuras de hormigón armado ocurridos en: • 1984 (Gales), Puente Ynys-y-Gwas, colapsado a los 31 años por corrosión de

los tendones post-tensados • 1990 (Holanda), galerías en Wormerveer, por corrosión con cloruros, debido a

grietas por diseño defectuoso • 1980 (Berlin), Palacio de Congreso, corrosión • ciudad de Melle (Bélgica), colapso de puente al paso de camión con gas, por

corrosión de tendones post-tensados por cloruros de sal anticongelante. Este tipo de fallas dio un impulso al desarrollo de nuevas metodologías. De acuerdo con Siemes (1999), la nueva filosofía de diseño europea ha permitido diseñar obras como el túnel excavado del Oeste de Scheldt (Holanda), primera obra diseñada con el procedimiento CEB, para 100 años de vida útil. Siemes indica que de acuerdo a las deliberaciones del Consejo general del CEB (Estocolmo, 1997) se ha concluido que “el enfoque de diseño para una vida útil determinada debería ser la base para el desarrollo futuro sobre durabilidad del hormigón”.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100

Cover thickness [mm]

Pro

bab

ility

of

corr

osi

on

[%

]

Northern Europe

Middle East

Acceptance criteria

48.6 91.034.1 68.2

Figura 5. Enfoque probabilístico. Para un 50 % de probabilidad de corrosión resulta un espesor de 34,1 y 68,2 mm, para el caso de Europa del Norte y Medio Oriente, respectivamente. Para disminuir la probabilidad de corrosión al 10 % se debe aumentar el recubrimiento a 48,6 y 91,0 mm, respectivamente. Fuente: Rostam (1999) Las metodologías que incorporan la vida útil como variable de diseño, se basan en modelos de transporte de los agentes químicos como el siguiente, tomado de Frohnsdorff (1999), para representar el transporte difusivo de cloruros en el hormigón:

dx

dC

dx

CdD

dt

dC f

avg

ff•−•= υ

2

2

donde, t = tiempo x = posición

fC = cloruros libres en solución

D = coeficiente de difusividad =avgυ velocidad lineal promedio, dada por

)/()/( dxdhnkAn

Qavg •−=

•=υ



con: Q = caudal n = porosidad A = sección transversal k = coeficiente de conductividad hidráulica (permeabilidad) h = carga hidráulica Estos modelos de transporte tienen buen ajuste con datos experimentales y pueden ser utilizados con un nivel adecuado de confianza, como se ilustra en la Figura 6.

Figura 6. Ajuste entre datos y modelo de transporte. Fuente: Frohnsdorff (1999) La solución de la ecuación diferencial de transporte puede encontrarse numéricamente, mediante diferencias finitas u otro método numérico, aunque también hay soluciones analíticas para casos simplificados, del tipo [Frohnsdorff (1999)]:



−=

Dt

xerf

C

C

ext

corr

21

donde:

corrC = Concentración de cloruros necesarios para iniciar la corrosión en la armadura

extC = Concentración exterior de cloruros erf = función error x = espesor del recubrimiento t = vida útil predicha D = difusividad del ión cloruro Ejemplo. Supongamos que se analiza una obra de hormigón que estará en contacto con cloruros (p.e. agua de mar en los bloques de lastre de un emisario submarino) con:

• D= 2x10-9 cm2/s • Ccorr = 0,1 mg/L • Cext = 1 mg/L

De donde, el término correspondiente a la función error será: 0,9; por lo que el término dentro de la función será 1,15 [ver tabla y gráfico de la función error en de Marsily (1986)]; es decir

15,12

=

Dt

x o x = 1,02859127x 10-4 t

Si se da diferentes valores al recubrimiento (x), se obtienen las edades (t) que se indican en la Tabla 1 siguiente:

Tabla 1. Edades vs recubrimientos calculadas para el ejemplo.

x (cm) t (años) 3 26,97 4 47,95



5 74,93 6 107,9

Cabe señalar que, en estricto rigor, la edad calculada corresponde al momento en que la concentración de cloruros que es capaz de iniciar la corrosión de las armaduras (Ccorr) alcanza a las armaduras. La vida útil de la estructura de hormigón armado será mayor, ya que habría que agregar el tiempo en que la armadura pierde sección suficiente como para producir la falla. 34 Características de las aguas de la infraestructura sanitaria y su efecto

sobre el hormigón armado. Las características químicas del agua en contacto con una estructura de hormigón incidirá fuertemente en su durabilidad. Para los efectos de evaluar los efectos de la agresividad del agua sobre infraestructura sanitaria se resumen algunas de las características más relevantes respecto del hormigón.

Las características de las aguas crudas varían notablemente según la fuente. La Tabla 2 muestra diferentes propiedades (relevantes al tema de la durabilidad) para aguas crudas de diferentes fuentes, según la AWWA (1979). Tabla 2. Algunos compuestos químicos de aguas crudas. Fuente: AWWA (1979) Compuesto químico

Río Pozo Profundo

Canal Lago

Sílice (SiO2) 5,4 41,0 6,6 11,0 Sulfato (SO4

-2) 12,0 8,0 5,4 10.500 Cloro (Cl-) 5,0 5,0 20,0 668,0 Un caso extremo, por la alta presencia de cloruros lo constituyen las agua saladas. A este respecto conviene distinguir entre aguas salobres: con 300 a 10.000 mg/L y agua de mar con 30.000 mg/L de cloruros. Sin embargo este tipo de aguas debe ser tratada mediante osmosis inversa y generalmente no entra en contacto con estanques de hormigón.

34.1 Aguas Crudas

34.2 Agua Potable



El Agua potable que se distribuye a la población debe contener una concentración mínima de cloro residual : 0,2 mg/L, sin embargo a la salida de los puntos de cloración esta concentración puede elevarse a 1 mg/L

De acuerdo a Metcalf & Eddy (1991), las concentraciones de productos agresivos al hormigón en aguas servidas domésticas son:

• Cloruros: 30-50-100 mg/L (mínima-media-máxima) • Sulfatos: 20-30-50 mg/L (mínima-media-máxima) se debe agregar el

contenido de sulfato natural en el agua cruda. Un elemento altamente agresivo al hormigón es el ácido sulfhídrico (H2S), que se libera de las aguas servidas ricas en sulfato. El sulfato se reduce en condiciones anaeróbicas a sulfuro, el cual a su vez se combina con el hidrógeno para formar ácido sulfhídrico. El ácido sulfhídrico (gaseoso) se acumula en la clave de colectores de alcantarillado, y puede ser oxidado biológicamente, transformándose en ácido sulfúrico, el cual es muy corrosivo. El mismo proceso anterior ocurre en el interior de digestores anaeróbicos de lodo, generados en la plantas de tratamiento de aguas servidas. El ácido sulfhídrico es corrosivo para las tuberías del digestor y para las paredes del digestor mismo (metálicas o de hormigón armado), razón por la cual habitualmente se reviste interiormente las paredes de los digestores anaeróbicos con productos plásticos (poliureas, por ejemplo) o de otro tipo.

Se citan brevemente algunas normas y recomendaciones de diseño, en cuanto a sus exigencias de recubrimientos mínimos u otras características del hormigón.

• INN NCh 429 indica recubrimiento mínimo = 3 cm

• ACI 318 – 95:

• Capítulo 4 indica recomendaciones de tipo de cemento, agua de amasado y razón agua/cemento para minimizar la agresividad de sulfatos, productos descongelantes, cloruros y el efecto del congelamiento.

• Capítulo 7 indica recubrimientos mínimos para hormigones hechos en

obra, prefabricados (suministrados en camión mixer) o en fábrica (pretensados). Al respecto para edificaciones expuestas al aire o al suelo, con hormigón hecho en obra, los recubrimientos mínimos recomendados varían entre 30 y 40 mm, para barras menores o

34.3 Aguas Servidas.

34.4 Normativa.



mayores a 16 mm. En el caso del hormigón pretensado estos recubrimientos varían a 25 o 40 mm.

• Para obras sanitarias, es de interés notar que las Bases Técnicas de Aguas

Andinas S.A. (Anexo “Criterios Generales de Diseño para Estructuras”), en la sección 8.6. se especifica que para todo tipo de obras de hormigón armado (agua potable y alcantarillado) el recubrimiento mínimo será: • Elementos en contacto con agua o suelo: 4 cm libres • Elementos secos: 3 cm libres

El Sistema de Valorización de Infraestructura de la SISS no se refiere al detalle del recubrimiento de las diferentes obras tipo de hormigón utilizadas por el sector sanitario nacional. Sin embargo, se podría suponer que se utiliza un criterio como el utilizado por Aguas Andinas S.A.



35 Conclusiones y recomendaciones Por los antecedentes revisados en el presente informe, se ha concluido que que la vida útil de obras de hormigón armado moderna, es una variable de diseño y no una resultante del dimensionamiento. Este concepto es especialmente válido para el caso de una empresa sanitaria modelo, con fines tarifarios. Se ha demostrado mediante un ejemplo sencillo la forma de determinar la relación entre espesor del recubrimiento y vida útil. Para aplicar esta metodlogía en una empresa real, el valor del coeficiente de difusividad, para diferentes agentes químicos agresivos, debería ser obtenido mediante ensayos de laboratorio, desde probetas de hormigón extraídas de estructuras sometidas a la acción de dichos agentes. Por otro lado, las aguas en contacto con infraestructura sanitaria tienen diferentes grados de agresividad al hormigón, pudiendo, en general y salvo casos particulares, resumirse en la siguiente escala:

• Agresividad alta: lodos de digestores anaeróbicos en plantas de tratamiento de aguas servidas

• Agresividad media: aguas servidas domésticas y aguas salinas, agua potable cerca del punto de cloración

• Agresividad baja: agua potable aguas abajo del punto de cloración En función de lo anterior, considerando que todas estas obras estarán en contacto con el agua, se propone las vidas útiles técnicas para obras de hormigón en infraestructura sanitaria indicadas en la Tabla 3. Las recomendaciones anteriores están respaldadas tanto por ejemplos de obras nacionales como por antecedentes de obras modernas ofertadas en el mercado internacional (www.dyk.com por ejemplo).





Agresividad de Agua

Vida útil (años)



potable


(1920)* Plantas





punto de cloración







Aguas Servidas


















Cauquenes y Talca (1930)* 36 Referencias bibliográficas



ACI-318-95, American Concrete Institute, “Código de Diseño de Hormigón Armado”, publicado por la Cámara Chilena de la Construcción, Comisión de Diseño Estructural en Hormigón Armado y Albañilerías, Abril 1997. AWWA (1979), American Water Works Association, “Introduction to water sources and transmission”, Vol. 1., ISBN 0-89867-177-9 B&S (1994), “Análisis de vida útil de obras sanitarias sistemas de agua potable y alcantarillado”, estudio para la SISS, disponible en Biblioteca SISS. Frohnsdorff G. (1999), “Modelling service life and life-cycle cost of steel-reinforced concrete”, Report from the NIST/ACI/ASTM Workshop held in Gaithersburg, MD, USA, 9-10 Noviembre 1998, Report NISTIR 6327, National Institute of Standards and Technology, US Department of Commerce, disponible en www.nist.gov INN NCh 429.EOf57, “Hormigón Armado – I Parte” Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón (1984), “Manual del hormigón”, www.ich.cl de Marsily G. (1986), ), “Quantitative Hydrogeology. Groundwater hydrology for engineers”, Academic Press, ISBN 0-12-208916-2, pp. 199-200 MBT Chile, ”Productos aditivos y epóxicos”, www.mbt.com Metcalf & Eddy (1991), “Wastewater engineering treatment, disposal and reuse”, 3a Edición, McGraw-Hill, ISBN 0-07-100824-1 Rostam S. (1999), “CEB Design guide and the DuraCrete design Manual”, Workshop on Design of Durability of Concrete, Berlin, 15-16 de Junio de 1999, disponible en www.duranetwork.com Siemes T. (1999), “History of service life design of concrete structures”, Workshop on Design of Durability of Concrete, Berlin, 15-16 de Junio de 1999, disponible en www.duranetwork.com Sika, “Productos aditivos y epóxicos”, www.sikachile.cl Zabaleta H. (1988), “Compendio de tecnología del hormigón”, Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón.


ANEXO “GRUPOS GENERADORES”

(Información sometida a SEIA)


Declaración de Impacto Ambiental "GRUPOS ELECTRÓGENOS DE RESPALDO EN PURRANQUE" Elektra Generación S.A. Rep. Legal: Alejandro Larenas Mantellero

Región: Región de Los Lagos

Tipología de Proyecto: c.- Centrales generadoras de energia mayores a 3 MW

Fecha de Ingreso al sistema electrónico: 13 de Noviembre de 2006

Fecha de Presentación de la Declaración: 15 de Noviembre de 2006

Información General del proyecto

Nombre del Proyecto. GRUPOS ELECTRÓGENOS DE RESPALDO EN PURRANQUE

Monto de Inversión. Expresado en U.S. Dólares 2.800.000 Total Mano de Obra. 18 Mano de Obra Construcción. 14 Mano de Obra Operación. 4 Vida Útil. 10

Ubicación del proyecto

Provincia

Osorno

Localización El proyecto se localizará en la comuna de Purranque, provincia de Osorno, X Región de Los Lagos, en un terreno de 1 hectárea de propiedad de Elektra Generación S.A, adyacente a la ruta 5 Sur, a unos 600 metros de la ciudad de Purranque.

Mapa o croquis del lugar.

Ver archivo digital.


Tipo de figura

Punto Tipo de coordenadas

UTM 18 WGS 84

Coordenadas

Norte Este

5470415 655649

Descripción del proyecto

Descripción del proyecto

La empresa Elektra Generación S.A. presenta a continuación el proyecto denominado “Grupos Electrógenos de Respaldo en Purranque”, consistente en un Pequeño Medio de Generación Distribuido (PMGD), conformado por 6 grupos electrógenos de respaldo, que utilizan petróleo diesel como combustible. La capacidad total instalada del proyecto es de 9 MW, y se localizará en la comuna de Purranque, provincia Osorno, X Región de Los Lagos.

El proyecto tiene como principal objetivo proveer de energía eléctrica al Sistema Interconectado Central en casos de emergencia, tales como sequías, escasez de gas natural o catástrofes naturales que limiten o suspendan el normal abastecimiento de energía eléctrica a la población, respondiendo eficazmente a los requerimientos del sistema en el corto plazo de manera económica, rápida y eficiente. Esta situación será determinada por el Centro de Despacho Económico de Carga del Sistema Interconectado Central, de acuerdo a las necesidades energéticas del país, en consideración a la disponibilidad de agua y gas natural en el sistema eléctrico.

La justificación para desarrollar este tipo de proyecto se basa en la necesidad de respaldar el suministro de energía, para dar así respuesta a posibles situaciones de desabastecimiento debido, por un lado, a la creciente demanda de energía eléctrica en el Sistema Interconectado Central (SIC) y, por otro, a la inestabilidad en la obtención de gas natural desde Argentina.

El proyecto se presenta al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental de acuerdo a lo establecido en el artículo 10, letra c) de la Ley sobre Bases Generales del Medio Ambiente que define que deben someterse al SEIA las “Centrales generadoras de energía mayores a 3 MW”.

Objetivo General del Proyecto

El PMGD tiene como principal objetivo proveer de energía eléctrica al Sistema Interconectado Central en casos de emergencia, tales como sequías, escasez de gas natural o catástrofes naturales que limiten o suspendan el normal


abastecimiento de energía eléctrica a la población, respondiendo eficazmente a los requerimientos del sistema en el corto plazo de manera económica, rápida y eficiente.

Definición de las partes, acciones y obras físicas del proyecto

1. Sobre las partes, acciones y obras físicas que lo componen Las principales partes que conforman el proyecto se presentan a continuación:

• 1 PMGD de 9 MW conformado por 6 grupos electrógenos

• 1 arranque para la conexión a la línea de distribución de 23 kV existente.

• Sala de control

• Oficina administrativa e instalaciones de servicios

• Accesos al recinto para la recepción del combustible

• 2 estanques de almacenamiento de combustible de 29 m3 cada uno.

A continuación se presenta una figura con la distribución de los equipos en el sitio del proyecto, una versión mas detallada se presenta en el plano del Anexo 1.


Figura 3 Layout del proyecto

Fuente: Electra Generación S.A.


1.1. Descripción del PMGD

La planta de generación eléctrica (PMGD) a instalar en la localidad de Purranque de la X Región, está diseñada bajo un concepto modular, es capaz de producir 9 MW en forma continua y está compuesta por los siguientes componentes principales:

• 6 equipos generadores diesel de 1,5 MW

• 3 transformadores de 400V a 23 kV de 3,75/4,5 MVA cada uno.

• 1 transformador para servicios auxiliares de 23 kV a 400 V.

• 1 Switchgear de 23 kV

• 1 Sistema de control

• 2 Estanques de combustible de 29 m3 cada uno.

Los 6 generadores estarán instalados en un galpón prefabricado de estructura metálica, siendo cada uno de estos generadores capaces de producir 1.500 KW en 400 Volts, impulsados por su propio motor diesel. Cada unidad cuenta con todos los accesorios necesarios para operar a esta carga en forma continua.

Los principales componentes de cada unidad son el generador diesel, el radiador del motor, un Centro de Control de Motores trifásico (CCM) para el servicio de la estación de Corriente Alterna, el panel de control local del motor y un estanque diario de combustible.

• El radiador del motor es de tipo horizontal con descarga vertical. El radiador es

enfriado mediante 4 ventiladores eléctricos de 20 HP, que son energizados desde el CCM.

• El CCM es energizado a través del lado de carga del interruptor del generador. De

no estar energizado los terminales del interruptor, el CCM no tendrá poder para energizar a

sus cargas. La energía de 230 Volts y los voltajes de control son obtenidos mediante un

transformador de 100 kVA conectado al CCM pero montado externamente.

• El panel de control local del motor consiste de dos secciones principales. La

primera es el panel de control electrónico modular montado en el generador (EMCP II) y el

segundo es el panel de control local encapsulado, que incluye el interruptor del generador,

que está ubicado detrás de éste.

• Cada unidad posee un estanque diario de 1.000 litros de combustible diesel que es

alimentado en forma automática desde los dos estanques principales de 29 m3.


Cada unidad es capaz de operar en forma independiente o en conjunto con el resto de los otros equipos como parte de la planta, bajo un único sistema de control.

Los transformadores tienen por objeto elevar la potencia de salida de cada equipo desde los 400 volts a los 23.000 volts con el propósito de permitir su conexión a la línea local de distribución eléctrica. La planta utiliza un transformador de 3.750/4.500 KVA cada dos unidades generadoras de 2.000 KVA. La salida de los transformadores es llevada vía cables a los interruptores de alimentación de los transformadores del switchgear de 23 kV. Un transformador adicional de 350 KVA, permite reducir el voltaje de la red de distribución desde los 23 kV a 400 Volts para proveer a la planta de alimentación eléctrica para sus servicios auxiliares.

El switchgear de 23 kV, está diseñado para proveer la interconexión entre las unidades generadoras y la red de distribución eléctrica. Este sistema puede operar en forma local o remota e incluye celdas aisladas entre si con interruptores de la red, interruptores para los transformadores y sus sistemas de protección, medida y control asociados.

El sistema de control, permite la operación centralizada y provee el sistema de alarmas para las seis unidades generadoras, el switchgear y un sinnúmero de puntos de alarma adicionales. A través de este sistema, se puede dar orden de partida a las unidades, sincronizar los generadores a la red y ajustar su nivel de carga, aumentando o disminuyendo, sumando o restando unidades, según lo requerido. En caso de falla de alguna unidad, el sistema de control hará partir una unidad de reemplazo y la sincronizará a la red en forma automática.

1.2. Estanques de almacenamiento de combustible

Los estanques corresponden a un sistema de depósito de recepción y almacenamiento de petróleo diesel grado B que se instalarán enterrados. Su finalidad es abastecer de combustible a las unidades generadoras de energía eléctrica.

El diseño de las instalaciones de almacenamiento de combustible se ha efectuado para abastecer el consumo de 1 día de operación continua de todas las unidades generadoras en forma simultánea, lo que equivale aproximadamente a 57 m3 de petróleo diesel; para ello se habilitarán 2 estanques subterráneos de 29 m3. Para más detalles ver Anexo 4.

1.3. Sala de control

Los grupos electrógenos serán controlados y operados en forma automática y centralizada desde una sala de control.


1.4. Instalaciones Administrativas y servicios

Las instalaciones consistirán en una oficina de administración, servicios sanitarios compuestos por 1 baño y un lavadero, una cocina y comedor para el personal.

El agua será provista por un proveedor local mediante camión aljibe y se almacenará en un estanque el cual será clorado manualmente.

1.4.1 Accesos de las instalaciones

Para acceder al predio donde se ubicará el Proyecto hay que emplear la ruta 5 Sur, el sitio se encuentra en el km 955 adyacente a esta misma ruta. Los accesos han sido diseñados para el ingreso y descarga de combustibles desde camiones estanque de largo máximo de 18 m, considerando las restricciones de maniobras que este tipo de vehículos requiere en particular los relacionados con la prevención de riesgos. Los planos de los accesos diseñados para este efecto se presentan en el Anexo 1.

1.5. Descripción de la Etapa de Construcción del Proyecto

La construcción del proyecto será licitada, proceso en el cual se exigirá el cumplimiento de la normativa de Prevención de Riesgos para Contratistas de Obras y Empresas de Servicios. Esta normativa se presenta en detalle en el Anexo 3.

1.5.1 Insumos

� Combustibles

Durante la etapa de construcción, se requerirá petróleo diesel para abastecer las maquinarias de movimiento de tierras y montaje, vehículos y otros consumos. Los vehículos livianos se abastecerán en estaciones de servicio cercanas.

� Agua

El agua necesaria para la etapa de construcción será abastecida por proveedores locales, mediante camiones aljibes.

� Equipo y Maquinaria

Los equipos, maquinaria y otros elementos necesarios para la construcción del proyecto se presentan en la tabla siguiente.

Tabla 4 Maquinarias y equipos – Etapa de Construcción

Maquinaria Cantidad (*)


Motoniveladora 1

Retroexcavadoras 1

Grúa 1

(*) Corresponde a una estimación. La cantidad final dependerá del avance constructivo de las obras.

Fuente: Elektragen S.A.

1.5.2 Preparación del área de trabajo e instalación de faenas

En el sitio de instalación de los Grupos Electrógenos de respaldo no será necesaria la instalación de campamentos debido a la proximidad con la ciudad de Purranque, donde podrán alojar los trabajadores. Además, se contempla el establecimiento de una oficina, bodega, comedor, baños químicos y otras instalaciones menores.

Dichas instalaciones se realizarán en el mismo predio donde se emplazarán los PMGD.

1.5.3 Habilitación del terreno

La primera actividad constructiva consiste en el despeje y preparación del área donde se instalarán las unidades de generación y el camino de acceso a las faenas.

Previo a la ejecución de la loza de cemento para apoyar los grupos electrógenos, se considera la remoción de escarpe con un espesor promedio de 20 cm. de terreno, cuya superficie aproximada es de 300 m2 para el galpón que albergará los equipos del PMGD.

Se considera disponer el volumen de escarpe en forma distribuida al interior de la propiedad.

1.5.4 Interrupción de servicios

Por la ubicación del terreno disponible para la instalación de la unidad generadora no será necesario interrumpir ni desviar canalizaciones, caminos y/o cursos de agua. Además, no se producirán interrupciones de telecomunicaciones o eléctricas, excepto la programada para la conexión.

El transporte de las unidades generadoras al lugar de emplazamiento se realizará una vez arriben al Puerto de San Antonio, V Región. No se prevé alteración alguna del tránsito normal durante el transporte ya que las dimensiones máximas de los elementos a transportar son equivalentes a un contenedor marítimo estándar de 40 pies. En todo caso, cabe indicar que para el transporte se subcontratará a una empresa especializada en el tema, la que se encargará de solicitar en su oportunidad las autorizaciones y permisos correspondientes, de ser necesario.


1.5.5 Instalación de los PMGD

Los generadores de energía eléctrica a instalar consisten en grupos electrógenos modulares portátiles, especialmente diseñados para su transporte expedito y rápido montaje sobre fundaciones. Por lo anterior, el montaje de estas unidades de generación eléctrica sólo requiere de la construcción previa de sus fundaciones y canalizaciones eléctricas para las interconexiones correspondientes.

1.5.6 Montaje de los estanques de almacenamiento de combustible

La construcción, instalación y mantención de dichos estanques será realizado por Copec, quienes efectuarán dicho procedimiento en conformidad con los requerimientos del protocolo PC-103/1 de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC).

Para la instalación de los estanques será necesario remover 60 m3 de tierra, los cuales serán dispuestos en el mismo terreno.

Los estanques serán enterrados en la ubicación indicada en los planos del proyecto. Para efectos de transporte, éstos serán cargados y descargados con grúa como primera instancia, aunque de no ser posible, se utilizará otro procedimiento previamente autorizado por Copec, de forma tal que los estanques no sufran ningún deterioro.

Cada estanque (enterrado) se apoyará uniformemente sobre una cama de arena de un espesor mínimo de 10 cm.; la colocación del estanque sobre el fondo de la excavación se ejecutará mediante grúa u otro sistema similar previamente aceptado por la Inspección de Copec. El estanque se instalará de tal modo que el plano que define la tapa del domo quede perfectamente horizontal y este se apoye totalmente en su cara de contacto con el fondo.

Los estanques serán limpiados interiormente, una vez finalizados los trabajos en ellos, y antes de proceder a su entrega operacional. Lo anterior con la finalidad de eliminar cualquier elemento extraño (restos de soldadura, tierra, trapos, etc.) desde su interior.

Una vez instalado el estanque, se procede al relleno con arena limpia, con no más de un 10% de finos bajo la malla 200, compactada hasta cubrir totalmente el estanque. Sobre este relleno de arena compactada se efectuará un relleno estabilizado compactado hasta alcanzar el nivel de terreno. En todo caso los rellenos cumplirán con lo indicado en la especificación técnica del proyecto.

1.5.7 Línea de transmisión eléctrica

El proyecto no considera la construcción de líneas de transmisión, sino sólo de un arranque para la conexión a la línea de distribución de 23 kV existente dentro de la Subestación Purranque, de 30 metros aproximados de longitud.


1.5.8 Control de avance de obras

El avance de los trabajos en el tiempo, durante el período de construcción e inicio de operación del proyecto, se desglosa de la Tabla 4 a modo referencial.

Tabla 4 Avance de las Obras - Etapa de construcción

Actividad Tiempo

Preparación inicial 5 semanas

Construcción y montaje 9 semanas

Inicio Operación Comercial Marzo 2007

Nota: (los rangos de tiempo son referenciales). Fuente: Elektragen S.A.

El horario normal de trabajo durante la etapa de construcción será de 8 horas por día, sin incluir domingos ni festivos, considerando la dotación de personal requerida para cumplir la normativa vigente.

1.5.9 Período de pruebas

Se realizarán pruebas de encendido y funcionamiento de los grupos electrógenos, sus equipos auxiliares y el resto de los equipos hasta alcanzar sus condiciones normales de operación. Se estima que todas las pruebas se pueden llevar a cabo en 2 días, el que dependiendo de los resultados podría extenderse hasta 3 días. Durante este período, cada unidad generadora en forma individual se pondría en marcha hasta llegar a su potencia máxima y se mantendría en esa condición por unos 15 minutos, por lo que se estima no debiera tomar más de 3 horas para probar todas las unidades. Posteriormente, se ejecutaría una prueba de todo el PMGD a plena carga durante un par de horas cada uno o según lo requiera el Centro de Despacho Económico de Carga del CDEC-SIC.

1.5.10 Condiciones de seguridad para la etapa de construcción

Los programas de seguridad y prevención de accidentes han sido elaborados de acuerdo a los requerimientos de la legislación chilena. Todos los trabajos se realizarán bajo las más estrictas normas de seguridad, de acuerdo a lo establecido en la Ley Nº 16.744, sobre accidentes del trabajo y enfermedades profesionales y sus decretos reglamentarios. Para más detalles ver Anexo 3.

En lo que se refiere a maniobras de grandes piezas, habrá un responsable que verificará el despeje de áreas, alarmas auditivas y visuales, restricción de áreas de paso y coordinación con otras acciones.


1.6. Descripción de la Etapa de Operación

El proyecto operará en casos de emergencia, tales como sequías, escasez de gas natural o catástrofes naturales que limiten o suspendan el normal abastecimiento de energía eléctrica a la población, respondiendo eficazmente a los requerimientos del sistema en el corto plazo de manera económica, rápida y eficiente. Esta situación será determinada por el Centro de Despacho Económico de Carga del Sistema Interconectado Central, de acuerdo a las necesidades energéticas del país, en consideración a la disponibilidad de agua y gas natural en el sistema eléctrico.

1.6.1 Descripción del proceso de generación de energía eléctrica

En el PMGD la generación de energía eléctrica se producirá a través de grupos electrógenos cuyo funcionamiento se describe a continuación.

Cada grupo electrógeno cuenta con un motor de combustión interna a combustible diesel, lubricado con aceite y refrigerado por agua mediante un circuito cerrado que incluye un radiador. Este motor está acoplado al rotor del generador, a través de un eje único común. El generador será trifásico, de 4 polos con aislamiento tipo H y consta de dos partes, rotor y estator.

El motor se hace partir con un grupo de baterías de 24 Volts y consume alrededor de 400 litros de petróleo por hora en funcionamiento a plena carga. Los gases de la combustión del motor descargan a la atmósfera a través de una chimenea con silenciador tipo hospital, diseñado para tal efecto.

Al funcionar el motor, el eje acoplado al rotor del generador gira, arrastrando con ello al rotor, el que al cortar las líneas del campo electromagnético producidas por el estator del generador, produce la energía eléctrica en 400 Volts, que es conducida hasta los bornes del generador para su conducción hacia el transformador y su posterior inyección a la red.

1.6.2 Sistema de Almacenamiento de Combustible

La operación del Sistema de Almacenamiento de Combustible consiste en la manipulación y acondicionamiento de petróleo diesel para los grupos electrógenos de respaldo.

La descarga del combustible desde camiones estanques, hasta los dos estanques subterráneos de 29 m3 de capacidad de almacenamiento, será gravitacional. Se considera una matriz de distribución hasta los estanques, los cuales tendrán una válvula de corte, con la cual se elegirá manualmente el estanque a llenar.

Para alimentar con combustible al consumo (PMGD), se considera una matriz en la descarga de los estanques, la cual transportará el combustible hacia las


bombas de descarga. Mediante válvulas se elegirá manualmente el estanque a utilizar para alimentar con petróleo diesel a los grupos electrógenos.

1.6.3 Sistemas contra incendio

El sistema de protección de incendio para los grupos electrógenos estará compuesto fundamentalmente por extintores portátiles de CO2 y polvo químico seco ABC (PQS), en cantidad y tipo de acuerdo a los materiales combustibles y a las recomendaciones de las normas aplicables.

El control de incendios para los estanques de combustible comprende básicamente extintores y baldes con arena, que en tipo y cantidad dependerán de las recomendaciones de las normas aplicadas. A su vez, los operarios de los grupos electrógenos se encontrarán debidamente capacitados en los procedimientos a seguir en caso de incendio u otras emergencias.

El principal y más eficaz aspecto para protección contra incendios es la prevención. Es así como Elektra Generación posee una serie de procedimientos e instrucciones para el control de riesgos, entre otros, un Procedimiento de Descarga de Combustibles Líquidos a Granel, Normas de Prevención de Riesgos para Contratistas de Obras y Empresas de Servicios, Procedimiento Plan de Contingencias y otros. Asimismo, existirá un sistema de señalización de los residuos sólidos y líquidos inflamables y de las sustancias peligrosas, así como la de la ubicación física de los elementos contra incendio, que cubrirá todos los sectores de los Grupos Electrógenos y se regirá por lo establecido en el Procedimiento de Manejo de residuos sólidos. Ver Anexos 2, 3 y 4.

Todo esto forma parte indispensable de la protección industrial y del ámbito laboral, requeridas por las disposiciones reglamentarias vigentes del Servicio de Salud y de Seguridad Industrial.

1.6.4 Mantenimiento de las instalaciones

Los mantenimientos a considerar durante la operación de los PMGD’s son los siguientes:

• Mantenimiento preventivo/predictivo programado anual.

• Mantenimiento Mayor.

• Mantenimiento no programado.

� Mantenimiento preventivo/predictivo programado

El mantenimiento preventivo de las unidades generadoras se lleva a cabo cada cierto número de horas de operación, según se especifica posteriormente.


El recurso humano para este tipo de mantención estará compuesto por el operador de turno. Los desechos consistentes en aceite y líquido refrigerante usado serán envasados y llevados a empresas especializadas en el tratamiento de estos residuos.

a) Diario

El mantenimiento diario contempla las siguientes actividades:

• Inspección panel de control,

• Chequeo del nivel de refrigerante,

• Inspección/limpieza del filtro de aire,

• Chequeo de la presión diferencial del filtro de aceite,

• Chequeo del nivel de aceite, y

• Chequeo de la presión diferencial del filtro de combustible.

b) Cada 250 horas de operación

El mantenimiento que se realizará cada 250 horas de operación contempla las siguientes actividades:

• Chequeo del nivel de electrolito de la batería,

• Inspeccionar/Ajustar/Reemplazar correas,

• Inspeccionar/Agregar refrigerante al sistema de enfriamiento,

• Obtener muestra de aceite del motor,

• Lubricar rodamientos de los ventiladores,

• Inspeccionar/Reemplazar mangueras y sujetadores, y

• Limpiar radiador.

c) Cada 500 horas de operación

El mantenimiento que se realizará cada 500 horas de operación contempla las siguientes actividades:

• Obtener muestra del líquido refrigerante, y

• Cambiar aceite y filtro.

d) Cada 3.000 horas de operación


El mantenimiento que se realizará cada 3.000 horas de operación contempla las siguientes actividades:

• Cambiar el líquido refrigerante, e

• Inspeccionar/Ajustar los inyectores de combustible.

� Mantenimiento Mayor

El mantenimiento se realizará cada 7.500 a 9.000 horas de operación y contempla las siguientes actividades:

• Inspeccionar/ajustar el motor de combustión, e

• Inspeccionar/ajustar el generador de la unidad.

Los recursos humanos para la ejecución de este tipo de mantención corresponden a empresas especializadas del rubro. Cabe destacar en todo caso, que las horas de operación necesarias para la ejecución de este mantenimiento equivalen a aproximadamente 1 año de generación ininterrumpida de respaldo o más de 80 años de operación en la condición de operación normal prevista.

El recurso humano para este tipo de mantención estará compuesto por el operador de turno. Los desechos consistentes en aceite y líquido refrigerante usado serán envasados y llevados a empresas especializadas en el tratamiento de estos residuos.

� Mantenimiento no programado

Es el mantenimiento que se debe ejecutar después de una detención de emergencia, no programado ni planificado. Dependiendo de la complejidad de la emergencia, la mantención es atendida por personal de planta y/o personal especialista de terceros.

1.6.5 Condiciones de Seguridad

El diseño de equipos y procesos del proyecto, obedece a normas de calidad internacionales y chilenas que aplican diversos factores de seguridad, indispensables para el funcionamiento seguro y eficiente de las unidades generadoras durante su vida útil. Para lo anterior se considera la elaboración de una Guía de preparación para emergencias y un Manual de procedimientos para emergencias de operación, los que se presentan resumidamente a continuación.

� Guía de Preparación para Emergencias

Con el objeto de que el personal de operación de los grupos electrógenos se encuentre atento y preparado para intervenir en posibles emergencias, se programará un plan de entrenamiento que comprenderá:


• Combate a incendios;

• Primeros auxilios;

• Prevención de riesgos e higiene industrial; y

• Seguridad interna.

A estos entrenamientos asistirán, programadamente, todos los funcionarios involucrados en el funcionamiento de los grupos electrógenos.

Las responsabilidades y asignaciones a personal, en caso de emergencia, será la siguiente:

a) En horario normal: El operador de turno tendrá la responsabilidad de comunicarse con los servicios externos.

b) Fuera del horario normal: El operador de turno o el cuidador nocturno tendrá la responsabilidad de comunicarse con los servicios externos.

La continua mantención y chequeo de las unidades generadoras, dentro de los procedimientos indicados por el fabricante y su constante estudio, son los elementos fundamentales para reducir al mínimo las probabilidades de emergencia.

� Manual de procedimientos para emergencias de operación

Su objetivo es dar las pautas precisas para reconocer rápidamente procedimientos de operación en situaciones de emergencia y responder eficientemente a ellas. Toda acción relativa a prevenir situaciones de emergencia, procurará proteger vidas humanas y patrimonio, cumpliendo con las disposiciones legislativas actuales referentes a Seguridad Industrial e Higiene, Salud y Medioambientales. Dichos antecedentes se presentan en el Anexo 2.

1.6.6 Insumos y Fuentes de abastecimiento

El combustible a utilizar por las unidades generadoras corresponde a Petróleo Diesel grado B, el que será provisto por COPEC u otra distribuidora, desde sus instalaciones más cercanas.

Tabla 5 Especificaciones del diesel grado B

Propiedad Valor Método de Ensayo (i) Punto de inflamación, °C, mínimo 52 NCh 69 Punto de escurrimiento, °C, máximo(ii) -1 NCh 1983 Punto de obstrucción de filtro en el filtrado en

frío informar NCh 2287


Propiedad Valor Método de Ensayo (i) Agua y sedimentos, % v⁄v, máximo 0,10 NCh 1982 Residuo carbonoso(iii) sobre 10% residuo, %

m⁄m, máximo

Ramsbotton

Conradson

Micrométodo

0,35

0,34

0,34

NCh 1985

NCh 1986

NCh 2429 Ceniza,% m⁄m máximo 0,01 NCh 1984 Destilación, temperatura °C al 90% recuperado

Mínimo

Máximo

282

350(iv) NCh 66 Viscosidad cinemática a 40°C, cSt (iv)

Mínimo

Máximo

1,9

5,5 NCh 1950 Azufre,% m⁄m, máximo 0,035 NCh 1896 o NCh 2294 o

NCh 2325 Corrosión de lámina de cobre máximo N° 2 NCh 70 Número de cetano mínimo 46 NCh 1987(v) Densidad, kg⁄m

3 a 15° c(vi) 845±15 NCh 822; NCh 2395

Aromáticos, % m⁄m máximo 35 NCh 2035 o NCh 2037 Aromáticos policíclicos, % m⁄m máximo 20 NCh 2035 o NCh 2037 o

NCh 2054 Nitrógeno, ppm máximo 300(v) NCh 2036

(i) Vigente a partir de Julio 2006.

(ii) Entre el 15 de abril y el 15 de septiembre de cada año el valor máximo debe ser de - 9 °C para las regiones

XI y XII. (iii) En caso de arbitraje debe usarse el método Ramsbottom. (iv) 1 cSt = 1mm

2⁄s.

(v) El valor de los parámetros densidad, temperatura al 90%, número de cetano, aromáticos policíclicos y

nitrógeno deben ser revisadas durante el segundo semestre de 2005. (vi) En las regiones XI y XII, el valor mínimo de la densidad puede ser 815 kg⁄m

3.

Fuente: D.S. Nº 133/2004 Ministerio de Economía

1.7. Etapa de Abandono

Se ha considerado para el proyecto una vida útil de 10 años, período en el cual se espera que la situación de estrechez energética se regularice definitivamente. Al término de este período, el Proyecto contempla que los equipos sean reubicados en otros lugares donde sea necesario mantener unidades de respaldo en el sistema. Otra posibilidad es que se desmonten para ceder el espacio a equipos de nueva tecnología, en cuyo caso, los equipos e instalaciones serán vendidas en el mercado.


Cualquiera sea la situación, la decisión será tomada oportunamente e informada a las autoridades y se dará cumplimiento a la normativa vigente a la fecha.

De la misma forma se actuará en caso de término de operación por fuerza mayor (fenómenos climáticos u otros). Todas las acciones que se llevarán a efecto al término de la etapa de operación estarán encaminadas a despejar el terreno, clasificación de materiales utilizados, reutilización y desechos industriales. Los materiales re-aprovechables, previa clasificación, serán ingresados al almacén o bodega. Estos serán: maderas, cajas, tuberías, cañerías, tarros de pinturas, aislamiento térmico, vigas, fierro estructural y otros menores (pernos, tuercas, empaquetaduras, etc.). Los no re-aprovechables, previa clasificación, serán enajenados.

o Principales emisiones, descargas y residuos del proyecto o actividad

1. descripción de emisiones y descargas al ambiente

1.1. Calidad del Aire

Las emisiones a la atmósfera están relacionadas con los principales contaminantes del combustible utilizado para el funcionamiento de los grupos electrógenos, que operarán como respaldo solo en caso de ser necesario, lo cual será determinado por el Centro de Despacho Económico de Carga del Sistema Interconectado Central, de acuerdo a las necesidades energéticas del país, en consideración a la disponibilidad de agua y gas natural en el sistema eléctrico. Considerando que el petróleo diesel será el combustible a utilizar en los grupos generadores, las emisiones relevantes corresponden a Óxidos de Nitrógeno (representado por el NO2), Monóxido de Carbono (CO) y material particulado (MP).

El conjunto de grupos generadores, tendrán un escape de gases único cuyas características se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 6 Características de los gases de escape del proyecto

Parámetro Unidad Valor

Configuración 6 grupos electrógenos

Altura Chimenea m 5

Diámetro Chimenea m 0,6

Caudal salida de los gases m3/s 41,1

Velocidad de salida de los gases m/s 145,2


Temperatura salida de los gases K 745,8

NOx g/s 22,0

CO g/s 1,6

HC g/s 1,4

PM g/s 0,4

SO2 g/s 0,05

En el Anexo 5 se presenta en detalle el análisis de calidad del aire realizado para este

proyecto.

1.2. Residuos Líquidos

Los Grupos Electrógenos no producirán ningún tipo de residuos líquidos para su operación. Respecto de los servicios sanitarios para el personal, estos consideran un baño conectado a un sistema de fosa séptica diseñada y operada de acuerdo a la normativa vigente.

1.3. Residuos Sólidos

Para la etapa de construcción los desechos corresponderán a los residuos sólidos domésticos y el proveniente de los baños químicos; los primeros serán almacenados temporalmente en el sitio del proyecto hasta ser retirados periódicamente por el servicio que entrega la municipalidad o contratado a un tercero que realice este servicio en forma autorizada; los restantes serán retirados por la misma empresa que provea los baños, para ello será necesario que ésta cuente con las autorizaciones correspondientes. En el contrato con dicha empresa se establecerá que ésta deberá depositar los residuos en instalaciones autorizados para tales efectos.

Durante la Operación del proyecto los residuos sólidos serán principalmente:

• Aceite de lubricación,

• Agua de refrigeración,

• Filtro de aire,

• Correas,

• Mangueras, y

• Sujetadores.


De estos residuos, el aceite y líquido refrigerante usados serán envasados en contenedores y llevados a empresas especializadas en el tratamiento de los mismos, según lo establecido en el Procedimiento de Manejo de residuos sólidos de la empresa. Ver Anexo 4. El resto será dispuesto junto con los residuos sólidos domiciliarios los que serán retirados por el servicio que entrega la municipalidad y manejados de acuerdo a los procedimientos establecidos por Elektra generación S.A. y que se presentan en el Anexo 4.

1.4. Ruido

Las emisiones de ruido de los equipos que se operarán en el proyecto se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 7 Emisiones de ruido

Equipos Frecuencia en Hertz NWS

(dBA) 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K

1 grupo electrógeno 94 103 94 85 82 82 80 83 92

Los equipos serán instalados al interior de un galpón insonorizado y contarán con sistemas de silenciadores en sus ductos de descargas, por lo que el proyecto no producirá emisiones de ruido que sobrepasen la normativa vigente. En el Anexo 6 se presenta en detalle el estudio acústico realizado para este proyecto.

Archivo Digital Complementario a la DIA

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Módulo con anexos a la DIA

Ver anexos

Declaro bajo juramento que la presente Declaración de Impacto Ambiental y los antecedentes requeridos para la presentación del proyecto "GRUPOS ELECTRÓGENOS DE RESPALDO EN PURRANQUE", cumplen con la legislación ambiental vigente, de conformidad con lo exigido en el articulo 18 de la Ley sobre Bases Generales del Medio Ambiente y el articulo 14 del Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental y que su contenido está de acuerdo con la normativa citada precedentemente. Asimismo, declaro bajo juramento que acepto realizar la Evaluación de Impacto Ambiental de mi proyecto electrónicamente utilizando el e-SEIA. Esto incluye el compromiso de revisar el estado de avance del proceso de evaluación en el sistema y revisar mi correo electrónico regularmente. Finalmente declaro estar en conocimiento de todas las opciones y


normas que establece la legislación vigente para el uso de este sistema que se expresan en el documento "Términos y Condiciones de uso del Sistema e-SEIA", disponible en la página principal del sistema.


Proposición de cálculo para VU Grupos Generadores) (Equipos & IIEE)

Calculo de Vida Util

Generadores

SEIA, Grupos Electrogenos

de Res paldo en Purranque

(pto. 1.6.4)

SKRenta l (Dato

telefónico)

Nhoras 8.000 6.500

Us o semanal [min] 20 20

Uso mensua l [hr/mes] 1,4 1,4

Uso anual [hr/anual ] 17 17

Vuti l equipos teórico

[anua l ]462 375

Vutil equipos a

considerar [anual]15 15

Nota : Se contempla que los equipos se operan al menos una vez a la semana

para mantenerlos en regimen de operación al 100%

La información utilizada de la vida útil recomendada asciende a 8.000 y 6.500 hr. Los cálculos adicionales corresponden a modelación de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, que considera mantener las características operativas del equipamiento.

ANEXO VIDAS UTILES

Documents

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