NOP-SE-DA-019

NORMA TÉCNICA DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE
NOP-SE-DA-019
EJECUCIÓN DE LAS LABORES DE SUSPENSION DEL
SERVICIO Y RESTABLECIDA EN REDES MATRICES
EMCALI EICE ESP– EJECUCIÓN DE LAS LABORES DE SUSPENSION DEL SERVICIO Y
RESTABLECIDA EN REDES MATRICES
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Tipo de Documento
Tema
Comité
Titulo
NOP-SE-DA-019
VIGENTE
1.0-22/07/2011
GUENA – EMCALI EICE ESP
- OPERACIÓN
NORMA
TECNICA
DE
SERVICIO
DISTRIBUCION DE AGUA
POTABLE
TÉCNICO DE APROBACIÓN
DE
ACUEDUCTO
Y
ALCANTARILLADO
EJECUCIÓN DE LAS LABORES DE SUSPENSION DEL SERVICIO Y
RESTABLECIDA EN REDES MATRICES
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ÍNDICE
Pág.
1.0 PROLOGO
4
2.0 OBJETO
5
3.0 ALCANCE
5
4.0 DEFINICIONES
5
5.0 REFERENCIAS NORMATIVAS
6
6.0 REQUISITOS
6
6.1 CONSIDERACIONES GENERALES
6
6.2 SOLICITUD DE CIERRES DE RED MATRIZ
7
6.3 OPERACIÓN DE SUSPENSIÓN
8
6.3.1 Monitoreo Previo
8
6.3.2 Control de Datos de Operación
8
6.3.3 Logro de Condiciones de Operación
8
6.3.4 Operación de Válvulas
8
6.4 DESAGÜE DE TUBERÍA
9
6.5 OPERACIÓN DE RESTABLECIDA
10
6.5.1 Monitoreo y Llenada de Tubería
10
6.5.2 Operación de Válvulas
10
6.5.3 Revisión Final del Sector Operado
11
7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
12
8.0 ANEXOS
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1.0 PROLOGO
La Unidad Estratégica de los Negocios de Acueducto y Alcantarillado - UENAA ha establecido el Área
Funcional Sistema de Normas y Especificaciones Técnicas para gestionar el desarrollo y la actualización
de las normas y especificaciones técnicas a ser utilizadas por el personal de EMCALI EICE ESP,
contratistas, consultores, usuarios y otras partes interesadas. La misión principal del área, consiste en la
normalización de los procesos, productos y servicios, para estar acorde con el estado del arte tecnológico
y las exigencias gubernamentales, en beneficio de los diferentes sectores que participan en el desarrollo
de la infraestructura del entorno y de la comunidad en general.
La versión final de esta Norma Técnica fue revisada y aprobada a través de los Comités Técnico y de
Aprobación y ordenada su Publicación y Cumplimiento mediante la resolución de Gerencia General de
EMCALI EICE ESP No. GG-001255 del 12 de Julio de 2011.
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2.0 OBJETO
Definir las condiciones técnicas para la operación de los diferentes elementos de las redes matrices de
acueducto de EMCALI EICE ESP.
3.0 ALCANCE
Establece los criterios y condiciones básicas que se deben dar en un sistema de redes matrices en
situación dinámica, para operar sus accesorios y ejecutar la suspensión del servicio o el aislamiento de
un determinado sector de la red, así como para ejecutar la operación de restablecida o puesta en
funcionamiento del sector aislado.
4.0 DEFINICIONES
4.1. "BYPASS"
Es una tubería generalmente de menor diámetro, que une dos redes que se entrecruzan entre sí. Permite
incrementar caudales, mantener presiones en los sectores y facilita la operación de cierre o aislamiento
de determinadas zonas disminuyendo el impacto por corte del servicio.
4.2. HIDRANTE
Elemento existente tanto en redes matrices como en redes de distribución, para labores de desagüe,
desaire, lavado, monitoreo de presiones y capacidad hidráulica, toma masiva de agua para carrotanques
y vehículos de bomberos.
4.3. MANHOLE
Es una boca de acceso. Siempre es mayor o igual a 609,6 mm (24 pulg.) y permite el ingreso de
personas y equipo al interior de una red matriz.
4.4. PURGA
Elemento de una red matriz instalado en cada uno de los puntos bajos topográficos del trazado de una
red matriz. Permite el vaciado y lavado de la red matriz.
4.5. RED MATRIZ
Parte de la red de recolección que conforma la malla principal de servicio de una población y que
distribuye el agua procedente de la conducción, planta de tratamiento o tanques de compensación a las
redes secundarias. La red matriz o primaria mantiene las presiones básicas de servicio para el
funcionamiento correcto de todo el sistema, y generalmente no reparte agua en ruta.
4.6. RED SECUNDARIA
Parte de la red de distribución que se deriva de la red matriz y que distribuye el agua a los barrios y
urbanizaciones de la ciudad y que puede repartir agua en ruta.
4.7. VÁLVULA DE COMPUERTA O CORTINA
Es una válvula cuyo elemento de cierre o paso de agua, es una compuerta circular que entra o sale de la
cavidad tubular mediante la manipulación del vástago de operación.
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4.8. VÁLVULA DE GLOBO
Es una válvula cuya conformación del cuerpo y el recorrido del agua dentro de ella, le permite soportar
esfuerzos, fenómenos de cavitación en condiciones de operación dinámica y bajo curvas de calibración,
permite fijar un caudal dependiente de la apertura; normalmente su recorrido es corto. Esta diseñada para
controlar flujo.
4.9. VÁLVULA DE INCORPORACIÓN PITOMÉTRICA
Es un elemento de 25.4 mm (1 pulg) de diámetro instalada en cámara o estaciones para mediciones
hidráulicas la cual debe construirse de acuerdo con las especificaciones técnicas en cantidad y en los
sitios de la tubería debidamente definidos con el área de mediciones hidráulicas de EMCALI EICE ESP.
La válvula de incorporación pitométrica debe ser de 25.4 mm (1 pulg) y cumplir con la especificación
requerida para los equipos utilizados por EMCALI EICE ESP.
4.10. VÁLVULA DE MARIPOSA
Válvula que utiliza un disco rotatorio, con desplazamiento de 90°como mecanismo de cierre; la válvula se
encuentra cerrada cuando el disco está perpendicular al flujo, y abierta si está paralelo; hay condición de
estrangulación cuando su posición está entre abierta y cerrada.
4.11. VENTOSA
Es el accesorio que permite introducir y expulsar aire de una tubería. Su función es fundamental para
evitar el colapso de la red por sobrepresiones de bolsas de aire o por subpresiones de vacío y para que el
agua no encuentre obstáculos en su desplazamiento. Están instaladas en cada pico o punto alto
topográfico de la red, o en los extremos de las válvulas de redes matrices.
5.0 REFERENCIAS NORMATIVAS
No aplica.
6.0 REQUISITOS
6.1 CONSIDERACIONES GENERALES
Cuando se van a operar accesorios de una red en condición dinámica, debe tenerse en cuenta que según
la técnica con que se lleva a cabo su operación, depende la vida útil de la red operada.
Los fenómenos físicos hidráulicos producidos por una mala operación ponen en inminente peligro la
estabilidad e integridad de la tubería, hasta tal punto que pueden llegar a destruirla en su totalidad, bajo
condiciones de golpes de ariete, sobrepresiones por bolsas de aire o subpresiones por falta de inclusión
de aire en procesos de drenaje.
Cuando se pretenda aislar un tramo de red, es decir, hacer una suspensión o cierre, el éxito del mismo
está en que las válvulas den sello perfecto, es decir, que el elemento de la válvula que hace físicamente
el corte, no deje escapes, fugas o pasos. Es por esta razón que en cada operación de una válvula, se
debe cuidar al máximo que esos sellos no se vayan a dañar. Es importante conocer según catálogos o
información del área mecánica, el tipo de sello que tiene la válvula (Elástico, bronce, etc.).
El cuidado de esos sellos se hace básicamente operando la válvula tanto para cierre como para
restablecida, sólo cuando se han logrado condiciones ideales internas del fluido, de tal manera que el
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elemento de sello no se vea abocado a asumir esfuerzos por las masas transportadas o abrazamiento
por altas velocidades del fluido que generen cavitación.
Son condiciones ideales de operación de una válvula, cuando el valor de la presión es igual a lado y lado
de la válvula que va a operarse en caso de aperturas y cuando el caudal en movimiento es nulo o cero
tanto para cierre como para restablecida.
Aún así, de no ser posible lograr caudal cero, no debe operarse la válvula a un caudal mayor de 0,10
3
m /s, especialmente si las válvulas son de sello elástico y no metálico, aún cuando los fabricantes
garanticen operación en condiciones completamente adversas sin que se deteriore los componentes
enumerados.
La operación de una red matriz debe hacerse sólo bajo condiciones debidamente monitoreadas de
presiones y caudal, previa consulta e investigación de catastro de la línea, verificando perfiles de la
misma.
Es necesario asignar responsables directos (ingenieros, auxiliares de operación y aforadores), con
sectores y movimientos definidos.
6.2 SOLICITUD DE CIERRES DE RED MATRIZ
La gestión para la solicitud de cierres en redes matrices para la conexión o empate de redes matrices o
de distribución se debe hacer al Departamento de Distribución de EMCALI EICE ESP e incluye los
siguientes pasos:
a) Se debe remitir a EMCALI EICE ESP la solicitud de cierre que incluya la fecha prevista, el
cronograma de intervención, los materiales, recursos de personal y equipos, el plan de manejo de
contingencia, los datos de los Ingenieros a cargo de la obra y los planos detallados del empate.
b) En la solicitud de cierre debe informarse al Departamento de Distribución el nombre y características
del proyecto previamente aprobado por EMCALI EICE ESP y solicitar el cierre del circuito para
ejecutar la obra.
c) El Departamento de Distribución verificará la disponibilidad del personal y la priorización de la
solicitud con base en otros operativos de mantenimiento programados por EMCALI EICE ESP. Se
identificará igualmente el área de afectación y las posibles alternativas de servicio para realizar la
publicación en prensa.
d) Toda solicitud de cierre deberá estar avalada por la Interventoría y la entidad de orden local, regional
o nacional.
e) Para la realización de cierres para empates de nuevas líneas o desvíos de redes matrices se debe
haber cumplido lo establecido en las normas de EMCALI EICE ESP “NOP-SE-DA-021 Desinfección
de tuberías de acueducto” y “NDC-EN-DA-017 Pruebas hidráulicas en tuberías de acueducto.
Se debe asegurar que los procedimientos de reparación en las redes deben cumplir con los criterios
establecidos por EMCALI EICE ESP para asegurar la continuidad del servicio. Para redes matrices el
tiempo de suspensión debe ser menor a ocho (8) horas y en redes secundarias un tiempo menor a cuatro
(4) horas.
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6.3 OPERACIÓN DE SUSPENSIÓN
Debe prepararse un documento previo que contemple la secuencia de operación de válvulas para el
cierre y para la restablecida; la secuencia de operación de purgas, el proceso de desagüe y llenado de la
tubería y el programa de monitoreo.
6.3.1 Monitoreo Previo
Establecido el sector de tubería a aislar, debe prepararse un programa de monitoreo que contemple en lo
posible los siguientes puntos: Datos de presión a ambos lados externos de las válvulas que limitan el
sector aislado, datos de presión en los lados internos de las válvulas límite, datos de caudal en los
extremos y externamente a las válvulas de límite. Entre mayor número de puntos se logren instrumentar,
mejor conocimiento del comportamiento hidráulico de la red se tiene.
Debe igualmente prepararse una a una las ventosas internas del sector a aislar, definir de acuerdo con
los perfiles de la tubería, las purgas a operar dentro de el sector aislado y prepararlas físicamente para su
operación y para que haya fácil evacuación de las aguas drenadas y especialmente, conocer las cotas de
drenaje por gravedad y por bombeo y con ello efectuar los cálculos de volumen y tiempos requeridos.
Con esta información, debe analizarse el perfil para conocer los puntos que requieran de bombeo y
preparar el equipo con su programa de trabajo.
6.3.2 Control de Datos de Operación
Una vez establecido el programa de monitoreo, se debe preparar una minuta de registro de los datos de
operación (Ver Anexo 1).
En esta minuta se van consignando los datos a medida que se hacen los barridos o tomas y a medida
que se van tomando acciones en el sistema, en busca de las condiciones ideales de operación.
6.3.3 Logro de Condiciones de Operación
En la medida en que el sistema tenga flexibilidad de manejo a nivel de regulación de caudales y/o de
control de presiones, se debe programar y luego inicia operación del mismo de una forma lógica y se van
tomando datos de reacción a las acciones tomadas, se analizan los resultados, se toman decisiones y se
continua hasta llegara las condiciones ideales de operación.
Si es necesario para conseguir las condiciones de operación se debe acudir a operaciones generales del
sistema.
6.3.4 Operación de Válvulas
Cuando con los datos del monitoreo que se registran en la minuta, la red se está acercando a las
condiciones ideales, se debe ordenar la iniciación de operación de las válvulas (se puede hacer en
condiciones cercanas con tendencias al logro). Se debe registrar en la planilla estas operaciones y se
establecen los períodos de operación en que se deben tomar datos completos de operación.
Para el aislamiento de un tramo de red matriz, deben prepararse listados en que figuren una a una todas
las válvulas a operar, esto es, las menores de distribución, las salidas propiamente dichas de la red
matriz y la directas de la misma. Asignar con nombre propio, listados independientes para cada grupo de
operadores encargados del cierre y restablecida.
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Se debe con anterioridad al día del cierre, visitar por parte del ingeniero, y de los operadores asignados,
los sitios de cada válvula que será operada y los puntos de medición que serán instrumentados.
La operación de aislamiento de una red matriz se inicia con la operación de las válvulas menores de
distribución a que haya lugar. De ser posible, no se debe operar directamente las válvulas salidas de una
red matriz, sino las aledañas en distribución que las reemplacen, esto con el fin de proteger los sellos y la
vida útil de las primeras. A continuación se operan las válvulas de salida cuando no hay opción y
finalmente, se entra a operar las válvulas directas.
Las válvulas de las redes matrices tienen su propio recorrido de operación que depende de si se están
ejecutando suspensiones o restablecidas. Para el caso de suspensión, se debe ejecutar la siguiente
instrucción: Conocido el número total de vueltas que tiene la válvula, se debe tratar de operar el primer
70% del total de vueltas en un 50% del total del tiempo determinado para esa válvula especifica, y el 30%
restante de vueltas, se operan en el restante 50% del tiempo de cierre. Ejemplo: válvula de 120 vueltas,
tiempo establecido 1 hora; las primeras 80 vueltas se dan en 30 minutos y las 40 vueltas restantes en los
siguientes 30 minutos.
En resumen la operación de apertura o cierre de una válvula directa se debe hacer con la secuencia:
- Abrir válvula de cortina o mariposa del "by pass".
- Abrir válvula de globo del "by pass".
- Abrir o cerrar válvula directa.
- Cerrar válvula de globo.
- Cerrar válvula de cortina o mariposa.
6.4 DESAGÜE DE TUBERÍA
Una vez ejecutada la operación de todas las válvulas predeterminadas en el aislamiento de la tubería, se
deben constatar los datos de operación, es decir presiones y caudales. Normalmente las presiones
internas deben mostrar alguna caída y por supuesto los caudales deben ser cero.
En seguida se debe ordenar la iniciación de la operación de acuerdo con el programa de las purgas y se
van constatando los datos de operación. Se deben operar las purgas de mayor a menor altura para que la
operación de sus válvulas se haga con muy baja cabeza. Cuando la presión haya caído totalmente, es
decir que su valor sea cero, se debe desmontar una ventosa, manhole o válvula de incorporación
pitómetrica y visualmente se va llevando control de lámina en el interior del tramo aislado y la cota de
drenaje y se compara esa relación a la cota del sitio de trabajo.
Finalmente, mientras la tubería está en proceso de desagüe, se debe levantar el monitoreo y se deja sólo
control visual de purgas, para garantizar el drenaje total del sitio de trabajo o en casos de pasos de agua
a través de los sellos de las válvula, la garantía de cortarlos y evitar que lleguen al sitio de los trabajos.
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6.5 OPERACIÓN DE RESTABLECIDA
6.5.1 Monitoreo y Llenada de Tubería
Entregada la tubería por parte del área que desarrolló labores de mantenimiento, reparación, instalación o
modificación de la línea, se debe proceder inicialmente al llenado de la tubería para lo cual se cierran una
a una todas las purgas por las que se desaguó la tubería. Se debe hacer revisión de operatividad de
todas las ventosas y se deben cerrar las bocas de acceso que hayan sido desmontadas. Se debe dejar
alguna válvula de incorporación pitométrica o ventosa desmontada siempre y cuando cuente con válvula
o registro de seguridad, para hacer control visual del ascenso de la lámina de agua. Se deben abrir todas
las válvulas matrices que estén dentro del tramo aislado, quedando cerradas sólo las extremas.
A continuación se deben abrir las válvulas que hayan sido programadas para el llenado, normalmente se
hace a través de válvulas de "by pass" de las válvulas extremas, con las válvulas de las redes menores y
eventualmente con la apertura de un pequeño porcentaje de alguna válvula mayor, que no cuente con un
diferencial de presión grande entre sus extremos.
Se debe controlar la acción de cada ventosa en la expulsión de aire; y que la velocidad de llenado de la
tubería debe ser tal, que la remoción de aire que produzca sea menor que la capacidad de evacuación de
este por las ventosas. Se debe verificar visualmente, en los casos que los accesorios lo permitan, el
aumento progresivo de la lámina de agua dentro de la tubería y con esquemas del perfil de la tubería
debidamente acotados, se va constatando el camino que va llevando el agua, a través del sello del
flotador de la ventosa y la culminación de la expulsión de aire.
Es importante tener en cuenta que no se debe rebosar la capacidad de expulsión de aire de las ventosas,
por la velocidad con que se este llenando la tubería porque esto finalmente crea bolsas de aire que son
muy difíciles de evacuar.
Simultáneamente al llenado visual, se debe hacer el montaje de los puntos de monitoreo por equipos. Se
instalan aforos a los dos lados exteriores del tramo aislado de la tubería, un aforo al interior del mismo y
puntos de lectura de presión en esos mismos aforos.
Cuando la lámina de agua llena la tubería, se deben cerrar los puntos visuales de control y verificar que
cada ventosa cierre por flotación de la bola en el agua y no por la presión de la expulsión de aire, o de lo
contrario, se debe forzar manualmente a que la ventosa termine de expulsar el aire (esto se hace por
desmonte de la ventosa o por manipulación de la bola).
Cerradas por flotación de la bola en el agua todas las ventosas, a partir de ese momento, el control se
debe hacer por los equipos de pitometría instalados.
6.5.2 Operación de Válvulas
Con los puntos de control establecidos, se debe elaborar la planilla para consignar los datos de
operación.
La operación de restablecida se inicia con la operación de las válvulas directas matrices internas del
tramo aislado, luego las de redes menores de distribución aledañas a las válvulas que son propias salidas
de la red matriz si existen válvulas de guarda cerradas. Posteriormente las válvulas de salidas a
distribución y finalmente, las válvulas directas matrices extremas del tramo aislado o viceversa
dependiendo si se quieren hacer aperturas levemente dinámicas o estáticas respectivamente.
Se deben hacer barridos de datos y se registran. Cuando los niveles de presión sean sensiblemente
iguales a lado y lado de cada válvula extrema matriz, se procede a operar las válvulas matrices extremas
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para lo cual, primero se deben abrir totalmente los "by pass". Estos se operan en el siguiente orden: se
abren las válvulas de compuerta y/o de mariposa, luego se abre la válvula de globo.
Se debe medir el valor inicial del flujo que debe ser cero o casi cero y se inicia operación de apertura de
la válvula matriz. Esta válvula se opera en el siguiente orden: el primer 30% del número total de vueltas,
se abre en un 50% del total del tiempo establecido para la operación de esa válvula específica; el 70%
restante de número de vueltas, se abre en el 50% restante del tiempo.
Se debe controlar los datos de flujo que deben tener valores relativamente bajos, hasta la apertura total
de las válvulas matrices externas.
Una vez terminada esta operación, se debe proceder a ejecutar las maniobras del sistema matriz general
para restablecer las condiciones normales de flujos y de presiones.
Es importante constatar con la tubería presurizada, la calidad de los trabajos elaborados donde se
intervino la línea y el sello total de las válvulas de purga, ventosas, manholes y válvulas de incorporación
pitometricas.
6.5.3 Revisión Final del Sector Operado
Debe designarse una comisión de servicio que se encarga de revisar el estado final de cada uno de los
accesorios operados y posteriormente deben revisarse minuciosamente las condiciones de servicio, es
decir, presión y caudal en todos y cada uno de los sectores afectados, haciendo si es necesario,
recuperación de las condiciones mediante la operación sistemática de hidrantes.
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7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Sistema de Normas Técnicas de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (SISTEC), 2006.
Normas de Diseño y Construcción de Acueducto y Alcantarillado de Empresas Municipales de Cali, 1999.
Normas de Acueducto y Alcantarillado de la Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la
Meseta de Bucaramanga, 2006.
Normas de Acueducto y Alcantarillado de Aguas de Cartagena S.A. ESP, Empresa de Acueducto y
Alcantarillado de Cartagena, 2005.
Normas de Diseño de Acueducto y Alcantarillado de las Empresas Públicas de Medellín (EPM) ,2006.
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8.0 ANEXOS
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ANEXO 1. MINUTA PARA CIERER Y/O APERTURA DE CIRCUITO DE VÁLVULAS
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