DIRECCIÓN DE ADMINISTRACIÓN Y EVALUACIÓN DE DELEGACIONES
NOMBRE Y CLAVE DEL DOCUMENTO Manual didáctico para aspirantes a la 2ª. categoría de técnico plomero de Conservación Clave 1222-021-021
AUTORIZACIÓN Aprobó
Revisó
Arq. Rogelio Rodríguez Mora Coordinador Técnico de Conservación y Operación de Inmuebles
Arturo Flavio Jaramillo Xicoténcatl Titular de la División de Conservación
Fecha de emisión: REVI REVISI SI N
1ª. 1ª.
2ª. 2ª.
3ª. 3ª.
4ª. 4ª.
5ª.
Aprobó Revisó Elaboró Páginas Fecha
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Clave 1210-021-012
DIRECCIÓN DE ADMINISTRACIÓN Y EVALUACIÓN DE DELEGACIONES
NOMBRE Y CLAVE DEL DOCUMENTO Manual didáctico para aspirantes a la 2ª. categoría de técnico plomero de Conservación Clave 1222-021-021
AUTORIZACIÓN Aprobó
Revisó
Arq. Rogelio Rodríguez Mora Coordinador Técnico de Conservación y Operación de Inmuebles
Arturo Flavio Jaramillo Xicoténcatl Titular de la División de Conservación
Fecha de emisión: REVI REVISI SI N
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INDICE
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1.- Introducción……………………………………………………………………………………….4 2.- Objetivo…………………………………………………………………………………………….4 3.- Antecedentes……………………………………………………………………………………..4 4.- Descripción genérica……………………………………………………… …………………….4 5.- Consideraciones generales………………………………………………………………….….9 5.1 Partes que integran las instalaciones hidráulicas hidráu licas y sanitarias.................................... sanitarias.......................................9 ...9 6.- Sistema de plomería............................ plomería........................................ ......................... ......................... ......................... .......................... .......................... ...............13 ..13 6.1 Definiciones....................... Definiciones................................... ......................... .......................... ........................... ........................... ........................... ........................14 ..........14 6.2 Sistema Hidráulico y Sanitario............................. Sanitario......................................... ......................... ......................... .............................. ..................14 14 6.3 Sistema de Gas LP............................. LP............................................ ............................ ......................... ........................ .......................... ....................39 ......39 7.- Herramientas y Materiales……………………………………………………………………..54 7.1 Herramientas……….………………………………………………………………………56 7.2 Materiales……………..…………………………………………………………………….63
8.- Funcionamiento de muebles …………………………………………………………………100 8.1 Clasificación……………………........................... ....................................... ......................... ......................... ......................... .................100 ....100 8.2 Muebles hidráulicos ……………………………………………………………………...101 8.3 Muebles Sanitario s……………………………………………………………………… 103 9.- Conservación de la la plomeria…………………………………………………………………118 9.1 Rutinas plomería ………………………………………………………………………….118 9.2 Recomendaciones generales..………………………………………………………….119 9.3 Actividades básicas en las rutinas de plomería. ………………………………………121
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1.- INTRODUCCIÓN Toda empresa debe proporcionar una capacitación constante a su personal, encaminada a elevar los conocimientos y habilidades del mismo, en especial empresas que prestan servicios a la comunidad, como es el caso del Instituto Mexicano del Seguro Social. Es por esto que la División de Conservación elaboró el presente manual, a fin de cumplir con los programas de capacitación que lleven a lograr el objetivo descrito. Este material didáctico ha sido diseñado con la finalidad de proporcionar al aspirante a la 2 a. Categoría Técnico Plomero un apoyo útil en el proceso teórico práctico de enseñanza y aprendizaje, a través del cual podrá resolver sus dudas. Cabe señalar que las preguntas del examen que se aplicará al término del curso serán extraídas del mismo material. Para un mejor aprovechamiento del apoyo escrito, se recomienda al trabajador revisar cuidadosamente el contenido de cada tema antes de abordarlo en aula e identificar dudas, anotarlas y resolverlas con el instructor durante el curso, lo que facilitará una mayor asimilación de la información para que los trabajadores tengan éxito en su aprendizaje.
2.- OBJETIVO Al término del curso, el participante: Describirá en qué consisten los sistemas de plomería. Indicará cuáles son los materiales empleados de manera general en plomería. Mencionará la utilización de los muebles hidráulicos y sanitarios. Señalará y podrá realizar las actividades de conservación preventiva y correctiva en los sistemas de plomería.
3.- ANTECEDENTES En este capítulo identificaremos las secciones principales de que consta los Sistemas Hidráulicos, Sanitarios, Agua Potable: Equipos hidroneumáticos, mantenimiento y la sección exterior; sus sistemas y equipos de suministro de fluidos, gases, combustibles necesarios para "MANTENER EN OPERACIÓN CONTINUA, CONFIABLE, SEGURA Y ECONÓMICA LOS INMUEBLES DEL INSTITUTO.
4.- DESCRIPCIÓN GENERICA La plomería, termino generalizado a una actividad que en tiempos pasados manejaba y utilizaba en forma general el metal plomo, y se define como el arte de conducir el flujo de agua por conductos de diversos materiales en una construcción de tal manera que satisfagan plenamente las necesidades de servicios de sus residentes, recoger en canalizaciones adecuadas las aguas utilizadas y evacuar junto con estas los desechos sin que afecten en lo más mínimo las condiciones físicas del inmueble, ni las de higiene y salud de sus ocupantes. Página 4 de 153
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En la actualidad es frecuente observar aun la utilización del plomo en algunas instalaciones no institucionales, y el termino de plomería y de plomero, tiene su origen de este material ya muy poco usado en las instalaciones modernas, la técnica de conductos de plomo data de más de dos mil años, la muestra de la habilidad de los plomeros de antaño se observa en las tuberías de plomo que construyeron, algunas de las cuales aun siguen en operación. El mundo griego puso las bases de nuestra cultura occidental, con su amor por el saber universal, sus creaciones literarias y artísticas, la institución de la democracia. Los logros se expandieron más allá de las fronteras de la esfera helénica gracias a las conquistas de Alejandro Magno. De esta manera, la civilización griega ofreció un rico sustrato en el que hundieron sus raíces otros pueblos, entretejiéndolo con el suyo propio. Así sucedió también en Roma.
"Otros, creo sinceramente, serán más hábiles en arrancar al bronce un hálito de vida, transformarán rostros de mármol en rostros con vida, discutirán mejor las causas, medirán con el compás los movimientos del cielo y predecirán el nacimiento de las estrellas. Tú, romano, recuerda que has de gobernar los pueblos con tu imperio, has de imponer la costumbre de la paz, has de perdonar a los vencidos y someter a los soberbios. He aquí cuáles serán tus artes". Trasponiendo los versos de Virgilio a la prosa actual, podría decirse que lo que quiso transmitir fue aquello de "que piensen otros", los griegos en este caso, que los romanos tenían otras metas que alcanzar, aunque no por ello dejaran de sucumbir a la belleza creada en Grecia. E n s u E n e i d a , Virgilio dice así:
Y una de las metas que se propusieron fue la de dotar a las ciudades y territorios de imperio de unas sólidas infraestructuras, algunas de las cuales están en servicio hasta nuestros días. En este contexto, es comprensible que el abastecimiento del agua constituyera una temprana y constante preocupación. Idearon trazaron y mantuvieron una ingente red de acueductos, cisternas y depósitos con una tecnología de punta, para asegurar un satisfactorio suministro. Tuvimos que llegar a la Edad Contemporánea para superar lo impuesto por ellos, la Arquitectura y la Ingeniería Romana. Los romanos se sentían muy orgullosos de sus realizaciones en este campo. Frontino, en su obra sobre los acueductos de Roma escrita en el siglo I, dice así: " Comparad, si os parece, las numerosas moles de las conducciones de agua tan necesarias con las ociosas pirámides o bien con las inútiles pero famosas obras de los griegos". Aun así, supersticiosos como eran, no olvidaban rendir culto a divinidades relacionadas con el agua. En todo caso, la arquitectura del agua se convirtió en símbolo de la grandeza de Roma y, consecuentemente, también de sus gobernantes y emperadores, que utilizaron las costosas obras hidráulicas como elemento de propaganda política. Si nuestra cultura bebe en las fuentes de la griega, nuestra tecnología evoluciona a partir de la romana. Y en el terreno de la explotación de los recursos hídricos este hecho resulta evidente. Con sus construcciones.
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Acueducto romano
En el ámbito público. Con la proliferación de entornos urbanos, el suministro continuo y fiable se convirtió en objetivo prioritario. Cuando hablamos de acueductos, tendemos a identificarlos con los grandes puentes sobre los arcos, al estilo de Segovia España, sin tener en cuenta que estos son solamente la parte monumental de un trazado que puede superar los 100 kilómetros de longitud. Así en la realidad una conducción de agua, que es lo que etimológicamente significa acueducto. A través de estas inmensas canalizaciones el agua llegaba en condiciones de potabilidad a las ciudades para dar servicio primero a la ciudadanía (fuentes y termas) y después al privado (domicilios). La construcción y el mantenimiento de los acueductos eran una de las empresas más costosas y una de las obligaciones a las que tenían que hacer frente las ciudades que querían disponer y vanagloriarse de semejantes infraestructuras. En ocasiones eran los propios emperadores o reconocidos mecenas quienes corrían con los gastos.
Ámbito doméstico. Los romanos pusieron la tecnología más avanzada al servicio del confort privado. Las casas cuyos propietarios podían permitirse este lujo disponían de agua corriente, conectada a la red hidráulica de la ciudad. Pero tampoco menospreciaban el agua proporcionada por la naturaleza. Así, el agua de lluvia era almacenada en cisternas que, entre otros usos, servía para llenar los estanques de los jardines que adornaban los peristilos (patios rodeados de columnas) de las viviendas unifamiliares, o d o m u s . Algunos de estos peristilos podían contar también con juegos de agua, al estilo de los del Generalife pero a pequeña escala. Se han podido reconstruir en la llamada Casa dos Repuxos en Conimbriga (Portugal). Página 6 de 153
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Baños privados: Gran parte de las d o m u s (viviendas urbanas) y villae (residencias en las afueras de la ciudad o bien en el campo) disponían de sus propias termas. Esto representaba contar con los fr íg id ar ia , ep id ar ía y c al d aría correspondientes, que, a menor escala y según modelos diversos, contenían lo esencial del dispositivo de los baños públicos. Tuberías. El agua corriente conectada a la red pública era siempre de pago y el precio dependía del caudal contratado. Podría compararse con el sistema de plumas y medias plumas que hemos conocido todavía a lo largo de la segunda mitad del siglo XX. El suministro quedaba de esta manera condicionado por el mayor o menor diámetro de la tubería de acceso. Pero en el mundo Romano también el fraude estaba a la orden del día, y era más que frecuente encontrar sustituida la tubería original por una de mayores dimensiones. Para evitar estas trampas se habilitaron los cálices, así llamados por su similitud al cáliz de una flor. Grifos, válvulas, mezcladoras. Este es el último toque de atención sobre la siempre sorprendente modernidad de la tecnología en el mundo Romano. Ya que el sistema moderno de válvula de monomando, que mezcla agua fría y agua caliente, es un invento actual, pero no, los romanos ya lo tenían integrado a sus sistemas o baños, existen algunos ejemplares en museos europeos de material de bronce. Los usos industriales. Los planes romanos para desviar el curso de los ríos e impulsar el crecimiento. Los ríos son fuente de vida, pero también constituyen un riesgo en el caso de inundaciones, que destruyen cuanto se asienta en sus orillas. La misma Roma contaba con una amplia zona inundable, y ya los etruscos, en el siglo VI a. C., realizaron obras de drenaje y construyeron la Clo ac a Máxi m a . Julio César llegó a planificar una desviación del curso del Tíber, y Augusto organizó una comisión senatorial, los curatores Tiberis , que tenía a su cargo el drenaje sistemático y el mantenimiento del cauce. Pero, con todo, las inundaciones en Roma fueron frecuentes. Los romanos intentaron paliar estas fuerzas de la naturaleza mediante canales y otras obras de gran envergadura, que sirvieron, además, para evitar zonas lacustres y pantanosas y facilitar las comunicaciones y el transporte, siempre menos costoso por vía fluvial que por terrestre. En 102 A.c. Mario llevó a cabo una intervención en la desembocadura del Ródano, río sobre cuyo curso en la Antigüedad se han realizado recientes y reveladoras investigaciones. Los romanos inventaron perfeccionaron una amplia gama de maquinaria, como cuenta Vitruvio en el . Y la industria se beneficio directa o indirecta de estos libro noveno de su Arquitectura conocimientos.
Molinos: La fuerza motriz del agua no fue en lo absoluto menospreciada. Y esto se comprueba en los molinos hidráulicos; ( noria de Hama, en Siria ), así como también los ocuparon para la minería. Las instalaciones de Barbegal en el sur de Francia, permitían moler unas 4.5 toneladas de trigo al día. En las explotaciones auríferas, en el caso de Las Medulas (León España), es de una gran espectacularidad: la perforación de galerías en el conglomerado de la montaña que permitía hacer circular una enorme cantidad de agua, cuya Página 7 de 153
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presión provocaba el derrumbe para recuperar el oro del yacimiento. Plinio el Viejo, en su , explica con detalle lo que el denomina r u i n a m o n t i u m . Historia natural
Piscifactorías: O criaderos de peces destinados al consumo, puede parecer algo nuevo, sin embargo no es así. Además de las diversas técnicas de pesca, los romanos dispusieron de viveros, tanto para peces de agua dulce, como de agua salada. El Cordubense Columela, en el libro octavo De Rustica, comenta ampliamente el procedimiento de la cría, y es para los estudiosos actuales una fuente de información valiosísima.
Tintorerías; Las tintorerías (tinctoriare y fullonicae ), eran instalaciones artesanales que requerían una importante cantidad de agua. Se conocen a detalle gracias a las ruinas de la ciudad de Pompeya, ahí se encontraron los recintos y cubetas destinados a los distintos procesos de lavado y teñido. Los operarios ( fullones ), pisaban la ropa para empaparla bien y la teñían en una amplia gama de colores. Presas y canales: Eran infraestructuras para aumentar, mediante el riego la producción agrícola. Este aporte de agua que precisaba potabilidad, comportaba obras no tan grandiosas como los de los acueductos y por eso se han conservado en menor medida. La agricultura árabe, por ejemplo, abundo en los mismos parámetros que la romana. En el periodo conocido como Edad Media (400 a 1400 D.c.) decayó la cultura romana y hubo enfermedades excesivas; la falta de sanidad fue una de las causas y fue responsable de que cuando menos una cuarta parte de la población de la antigua Europa fuera destruida, esto ocasionó que se tuviera un receso de casi diez siglos en el que godos y otros invasores destruyeron lo que quedaba de la cultura romana. Durante el Renacimiento se empezó una gradual reestructuración de la plomería, y fue en Inglaterra, a principios del siglo XVII, cuando aparecieron las primeras leyes de aprendizaje de la plomería. En los Estados Unidos de América el progreso de esta materia se empieza a notar en 1800, ya que personajes notables de la época hacen instalaciones de plomería en sus casas, de eficacia dudosa: constaban de una pila, una tina de baño portátil. La letrina exterior era el medio común de desalojar desechos y materia fecal. Página 8 de 153
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En muchos casos se importaron inodoros de Inglaterra, que se creía que contaba con adelantos científicos. Al concluir la guerra civil estadounidense es cuando el desarrollo de la plomería da comienzo sistemáticamente, ya que se expiden las primeras patentes de sifones y métodos de ventilación. La utilidad de los sistemas de alimentación de agua y los de eliminación de aguas negras se hizo más evidente y es cuando la plomería se aprecia como una necesidad y no un lujo, como se consideraba a fines del siglo XIV, en que eran pocas las casas que contaban con algo más que un vertedero de aguas sucias y un dispositivo para eliminar desperdicios. A principios de este siglo, la plomería empieza a progresar rápidamente: se instalan ino doros con descarga de agua, fregaderos, lavabos y bañeras adentro de los edificios, y se aplican métodos científicos en la construcción de las instalaciones de plomería. Los sifones de los aparatos sanitarios fueron ventilados y se introdujo el agua fría y caliente. Durante este periodo aparece el inodoro de descarga por sifón y algunos Estados de la Unión Americana establecieron leyes de control sanitario. El mayor progreso de la plomería se tiene a partir de 1910: los métodos modernos suministran equipos y materiales que pueden usarse científicamente en los sistemas de plomería, los edificios se hacen más grandes y no sólo en estas construcciones se requiere de la habilidad del plomero, sino también en la industria.
5.- CONSIDERACIONES GENERALES 5.1 Partes que integran las instalaciones hidráulicas y sanitarias. En este capitulo se presentaran las normas elementales que deben de cumplir las instalaciones hidráulicas y sanitarias, así como las partes que las integran.
Reglamento de ingeniería sanitaria. El diseño de cualquier instalación, ya sea hidráulica o sanitaria, debe de cumplir con todos los requisitos de normas o reglamentos, para encontrarse dentro de un margen confiable de seguridad y un nivel adecuado de servicio. En nuestro país, esas normas se encuentran en el “Reglamento de Ingeniería Sanitaria”, publicado en el Diario Oficial del 20 de mayo de 1964 y en vigor hasta hoy, el cual establece las normas técnicas y legales para el diseño de instalaciones hidráulicas, de drenaje y de ventilación. Resumiremos los artículos más importantes para fines de diseño, del mismo reglamento mencionado.
Artículo. 26. Pendiente minima en las azoteas del 1.5 %. Página 9 de 153
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Artículo. 27. Por cada 100 m 2 de azotea o proyección horizontal se instalara un conducto para la recolección y transportación de las aguas pluviales, de 7.5 cm De diámetro (3”), o bien, uno de área equivalente. Artículo. 31. Los patios pavimentados tendrán una pendiente minima de 1% hacia coladeras con obturador hidráulico. Artículo. 52. El aprovisionamiento de agua potable a los edificios se calculara como mínimo con 150 lts/hab/día además, el servicio será continuo las 24 horas del día. Artículo. 54. Para fines de almacenamiento se instalaran depósitos en las azoteas con capacidad de 100 lt/hab. Artículo. 56. Los depósitos por gravedad se colocaran a una altura de 2 mts por lo menos, del mueble sanitario más alto. Artículo. 68. Todo WC al instalarse deberá de quedar provisto de una línea de ventilación. Artículo. 69. Los mingitorios estarán provistos de desagüe con sifón de obturación hidráulica y ventilación individual o en serie. Artículo. 70. El desagüe de tinas, regaderas, bidet y lavadoras de ropa contara con un obturador hidráulico tipo bote. Los lavabos y vertederos tendrán un sifón con obturación hidráulica y ventilación individual o en serie. Artículo. 71. Los fregaderos de cocina de viviendas tendrán sifón con sello hidráulico, con registro para limpieza y un diámetro no menor de 38 Mm. (1 1/2”). Artículo. 75. Los albañales serán como mínimo de 15 cm. De diámetro. Artículo. 76. Los albañales se construirán bajo los pisos o los patios de los edificios, salvo en casos especiales. Artículo. 78. Los albañales se instalaran cuando menos a 1.0 mt de distancia de los muros. Artículo. 79. Los tubos para conductos desaguadores tendrán un diámetro mínimo de 32 Mm. (11/4), con pendiente minima de 2% hasta el diámetro de 75 Mm. (3”) y de 1.5% para diámetros mayores de (3”). Artículo. 81. Los cambios de dirección de los albañales y las conexiones de ramales se harán con deflexión de 45° como máximo. Artículo. 83. Los albañales se construirán con una pendiente minima de 1.5%. Artículo. 85. Las dimensiones mínimas de los registros serán: Hasta de 1.00 m de profundidad, 40x60cm. Hasta de 2.00 m de profundidad, 50x70 cm. Para profundidades de, mas de: 2.0 m de 60x80 cm. Página 10 de 153
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Artículo. 89. Las bajadas dé aguas pluviales no podrán utilizarse como tubos ventiladores. Artículo. 97. Los tubos ventiladores de albañales y conductos desaguadores serán de fierro fundido, fierro galvanizado, asbesto cemento o PVC, tendrán como mínimo un diámetro de 50 mm y podrán empotrarse a los muros. Cuando se trate de ventilación directa de cualquiera de los muebles sanitarios, con excepción del WC, el diámetro no será inferior a la mitad del que tenga el conducto desaguador que ventila, pero en ningún caso menor de 32mm, de diámetro. Artículo. 99. Un mismo tubo ventilador puede servir a un máximo de 5 WC. Un mismo tubo ventilador, puede servir a un máximo de 8 mingitorios. Artículo. 104. Los tubos de fierro fundido o de otros materiales metálicos que queden ocultos en el suelo o piso, deberán de protegerse con una capa de asfalto, o con protecciones antioxidantes. Artículo. 105. A juicio de las autoridades (SSA).se practicara la prueba del agua o de aire en las instalaciones hidráulica o sanitaria de un edificio. Estos algunos de los artículos de mayor relevancia encontrados, sin embargo es indispensable analizarlo detenidamente para no omitir algunos otros de vital importancia, como los que a continuación referimos y que forman parte de la Normatividad Institucional.
1. Toda construcción, parte o lugar dedicado a la habitación humana, se dotará con un abastecimiento de agua pura y potable, el que de ninguna forma será conectado a otro sistema de alimentación de aguas impuras. La instalación de alimentación co nectará a sistemas de servicios municipales aprobados. 2. Las llaves de los muebles, tanques, fluxómetros, etc., se alimentarán con la cantidad necesaria y suficiente de agua, con la presión adecuada y capaz de cumplir la función normal requerida. 3. Los calentadores y demás dispositivos para agua caliente se diseñarán e instalarán, en forma que no se corra peligro alguno por sobrecalentamiento. 4.
Cada obra deberá disponer de un sistema de desagüe privado para s us muebles.
5. Todas las aguas sucias deberán evacuarse finalmente al sistema, que estará conectado al desagüe municipal. 6. El sistema de drenaje se diseñará siempre con salidas y registros en las conexiones para poder ser fácilmente limpiados, a fin de evitar obstrucciones. 7. Cada mueble conectado con el sistema de drenaje deberá equiparse con el cierre o sello hidráulico correspondiente (trampa o céspol). 8.
El sistema de drenaje también deberá tener una libre circulación de aire sin peligro Página 11 de 153
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de ser forzado de las trampas o céspoles (ventilación).
9. No se permitirá ninguna sustancia que pueda formar materias explosivas, destruir el libre flujo en las tuberías o interferir el dispositivo de evacuaciones en el sistema de drenaje. 10. Evitar absolutamente cualquier causa de contaminación de alimentos, agua o sustancias similares por retroceso de flujo. 11. Todo mueble se instalará teniendo en cuenta el espacio y accesibilidad que requiere su uso. 12. La plomería se instalará de manera de preservarla de las fuerzas de asentamiento o de dilatación. 13. Ninguna llave abierta deberá afectar el flujo que abastece a otro dispositivo, inde pendientemente de su utilización simultánea. 14. Cada tubo de ventilación será de suficiente alto sobre el techo de manera que no haya peligro de que los gases se introduzcan a ventanas, puertas o sistemas de aire acon dicionado.
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6.- SISTEMA DE PLOMERÍA
Figura 6.1. Sistema de plomería. a) Instalación hidráulica, b) Instalación sanitaria, c) Instalación de gas LP. Página 13 de 153
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6.1. Definiciones Se conoce como sistema de plomería al conjunto de tuberías y accesorios por los cuales circulan fluidos: Éstos pueden circular con presión o sin ella según el sistema que se trate; entre ellos tenemos el hidráulico sanitario y el de gas (figura 6.1.c) En cualquier caso se instalan accesorios para almacenar, controlar y conducir a los fluidos (llaves, válvulas, registros, conexiones, tanques, etc.) para un mejor aprovechamiento de estos sistemas.
Figura 6.1.c. Red de distribución de gas LP. 6.2 SISTEMA HIDRÁULICO Y SANITARIO 6.2.1 Instalaciones Hidráulicas Este sistema se utiliza para conducir agua potable a los distintos muebles hidráulicos o sanitarios. El agua generalmente está sujeta a presión, la cual varía dependiendo del sistema de suministro. Se emplea tubería de cobre tipo L y M y de fierro galvanizado cédula 40, para su conducción dentro de las edificaciones.
6.2.1.1 Abastecimiento de agua potable El abastecimiento de agua potable procede de la red municipal o bien se obtiene del subsuelo mediante la perforación de pozos profundos. El agua suministrada a las unidades de! Instituto Mexicano de! Seguro Social se recibe en un depósito denominado cisterna de donde se toma, a su vez, para satisfacer las demandas de los muebles, aparatos y equipos que la requieren. Página 14 de 153
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Toma municipal. Es la acometida para el suministro de agua potable para los servicios de las unidades, la cual deberá tener medidor de flujo, válvula de compuerta y flotador de alta presión en la descarga de la cisterna (figura 6.2).
Figura 6.2. Toma municipal. Pozo profundo. Existen pozos en algunas unidades del IMSS donde el suministro municipal de agua es escaso o nulo; los pozos consisten en perforaciones practicadas en la superficie del suelo hasta encontrar un manto acuífero, de donde se extrae el agua mediante una bomba centrifuga como el ejemplo de (figura 6.3).
Figura 6.3. Bomba de pozo profundo. Está compuesta en forma descendente de: Manómetro, válvula para purga de aire, bomba de aire comprimido, línea de aire comprimido, ademe y amarre. Página 15 de 153
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6.2.1.2 Distribución de agua potable Cisterna agua potable. Es un depósito destinado a la captación y almacenamiento de agua. Su capacidad está calculada a partir del consumo diario de agua; se considera a razón de mil litros por cama y por día; en el IMSS se toman como base normalmente dos días de consumo. En las unidades donde hay irregularidades en el suministro, e! volumen de la cisterna deberá asegurar el abastecimiento durante tres días ( figura 6.4).
Figura 6.4. Corte de cisterna de agua con dimensiones y accesorios. Página 16 de 153
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Distribución de agua potable en el interior de los inmuebles
Existen básicamente tres tipos de distribución de agua potable en el interior de los inmuebles: Tanque elevado
Este sistema es el más simple o elemental de los empleados en las unidades de! IMSS. Se emplea en unidades menores, en don de el consumo de agua f ría es bajo y la construcción se desarrolla en una planta (figura 6.5).
Figura 6.5. Tanque elevado Página 17 de 153
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Puede presentar diversas variantes pero todas consisten esencialmente en una cisterna de almacenamiento, una bomba centrífuga que desplaza el agua desde la cisterna hacia el tanque elevado, de donde por gravedad se distribuye el agua a los servicios a través de la red hidráulica correspondiente. Sistema de bombeo hidroneumático: Es una variante mejorada de! sistema de bombeo a tanque elevado, en que la principal ventaja es evitar el uso de éste y, en consecuencia, de su peso, lo que reduce los problemas y costos de la estructura del edificio. Otra ventaja no menos importante es que, por ser un sistema cerrado, se reducen los peligros de contaminación del agua (generalmente en el tinaco o cisterna elevada). Su función principal es el abastecimiento controlado del agua a presión constante hacia los servicios (figura 6.6).
Figura 6.6. Croquis de tanque hidroneumático. El principio de operación de un sistema hidroneumático y del cual se deriva su nombre, es mantener dentro del tanque la presión necesaria para hace llegar el agua a todos los servicios, a través de la red hidráulica y a las presiones de operación de los aparatos o equipos que la usan: esta presión se mantiene por medio de una cierta cantidad de aire introducida al tanque, denominado ''colchón de aire", el cual ejerce presión sobre el agua y la impulsa a red hidráulica, a una presión constante. Sistema de bombeo secuencial o programado: Página 18 de 153
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Este sistema es el más empleado en las unidades del IMSS; se considera la conveniencia de usarlo para satisfacer demandas superiores a los 17 litros por segundo (20 Ips). Las cuales ya no pueden ser satisfechas por los equipos hidroneumáticos (figura 6.7).
Figura 6.7. Croquis de bombeo secuencial o programado. El sistema tiene como característica principal la de operar en forma coordinada para ajustarse a las variaciones de la demanda de la manera más precisa. En las unidades hospitalarias, la variación de la demanda es una de las características principales; hay grandes diferencias entre las demandas promedio y las correspondientes a las máximas (o de horas "pico"). El sistema que aparece en la figura 6.7 muestra cuatro bombas: la número 1, llamada bomba piloto o bomba jockey y las demás, 2 a 4, llamadas bombas principales: de las tres principales, una está en calidad de repuesto La piloto se selecciona para mantener el gasto mínimo de! sistema (por ejemplo, e! que ocurre en las noches) y las bombas principales para manejar gastos iguales. El sistema de bombeo programado funciona de la siguiente manera: - La bomba piloto, jockey, líder o pequeña, opera continuamente durante los periodos de baja demanda Funciona combinada con un tanque de presión, un compresor de aire y los controles (programador), como si fuera un sistema hidroneumático. - Cuando la demanda excede la capacidad de la bomba piloto, el control de flujo programador cierra el circuito eléctrico de la bomba principal N°1 arrancándola y parando al mismo tiempo la bomba piloto. - Si la demanda crece aún más. de modo que no puede ser satisfecha por la bomba principal N°1, el programador arrancará la bomba principal N°2; las dos bombas operando simultáneamente para satisfacer la demanda. Si ésta sigue aumentando entrarán a trabajar las tres bombas. Página 19 de 153
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- Si la demanda decrece, la secuencia anterior se invertirá respecto a la descrita antes. - Cuando la demanda decrece hasta el punto en que pueda ser satisfecha por la bomba piloto, ésta volverá a trabajar, encargándose de manejar la demanda mínima. Las bombas principales (incluyendo la de reserva; están programadas para alternar su secuencia cada 24 horas a fin de equilibrar el tiempo de operación de cada una. El sistema de control tiene incorporados los dispositivos necesarios para impedir el trabajo del sistema en caso de falta de agua en !a cisterna. El agua potable distribuida para los distintos servicios puede ser fría, como se describió anteriormente, o bien caliente, por medio de calentadores o calderetas en forma directa a los servicios. También pueden usarse calderas y generadores de vapor mediante intercambiadores de calor conectados a los tanques de agua caliente y de ahí a los servicios. En este último caso, es conveniente que las líneas de agua caliente cuenten con líneas de retorno a fin de aprovechar el agua al máximo. Al tener líneas de retorno, siempre las de agua caliente tendrán circulación continua para que pueda ser aprovechada de inmediato y evitar el desperdicio de agua, ya que si no se cuenta con esta circulación, al existir periodos en los que no se ocupe el agua caliente, ésta se enfriará, y al requerirla nuevamente, se desperdiciara el agua fría existente en la línea hasta tener otra vez agua caliente. Las líneas de retorno descargan en el tanque de agua caliente. Jarros de aire y válvulas de alivio eliminan el aire y si es necesario también agua. En cualquiera de los sistemas de distribución de agua antes mencionados, es necesario instalar jarros de aire que tienen como función eliminar los gases existentes en las distintas líneas. En los sistemas de distribución de agua fría por tanque elevado, deben instalarse en la tubería proveniente de éste, y en los sistemas manejados por equipos hidroneumáticos o bombeo programado se sustituyen los jarros de aire por válvulas de alivio. Golpe de ariete. Este golpe se genera en el interior de las tuberías cuando se suspende el flujo de agua: las válvulas y llaves son las más afectadas por este efecto. Dado que este golpe se efectúa al detener el flujo del agua, es imposible eliminarlo. Pero sí se puede disminuir notablemente en los muebles mediante cámaras de aire antes de las válvulas (figuras 6.8 y 6.9)
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Figura 6.7.b. Intercambiador de vapor para agua caliente.
Figura 6.7.c. Detalles de bombas centrifugas con válvulas, tuberías, bridas, e Inst. Hidráulicas.
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Figura 6.7.d. Sistema de bombeo programado, compresor, bombas centrifugas y accesorios.
Figura 6.7.e Sistema de generación de agua caliente, por medio de una caldereta, bombas recirculadoras de agua caliente, y recirculadoras de retorno de agua caliente, y accesorios del sistema hidráulico. Página 22 de 153
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Figura 6.7.f. Tanque de agua caliente con intercambiador de calor, entrada de agua fría, sistema de recirculación de retorno de A.C. control de temperatura e instalaciones hidráulicas y suministro de agua caliente a servicios.
Figura 6.7.g. Detalle de suministro de vapor regulado para intercambiador, con sistema de regulación de temperaturas termostáticas, sistema de trampeo con válvulas de cubeta invertida y termodinámicas con sistema de bypass para realizar reparaciones. Página 23 de 153
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Figura 6.8. Cámaras de aire en WC con fluxómetro. Página 24 de 153
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Fig.6.9. Cámara de aire en muebles hidráulicos. a). En prolongación del tubo. b) En la cámara. c). en derivación en “Y”. d). Obstruida por incrustación. e). En mezcladora de
regadera. f).Con llave de purga.
Instalaciones Sanitarias Constituyen el conjunto de tuberías, conexiones y accesorios necesarios para la evacuación de las aguas negras y pluviales de una edificación. A las aguas evacuadas se les denomina "negras" o "residuales" por la gran cantidad y variedad de residuos que arrastran, así como "servidas" porque son desechadas después de haber sido utilizadas para un determinado servicio. Como ya se dijo, la función de una instalación sanitaria es retirar de los edificios las aguas negras y materias de desecho a fin de que no representen un peligro para la salud al descomponerse. Para este efecto, una instalación sanitaria debe planearse de tal manera que aproveche las cualidades de los materiales que en ella se empleen en la forma más práctica y económica, pero sin sacrificar las exigencias higiénicas y eficiencia que requiere la construcción moderna. Estas aguas circulan sin presión, salvo la ejercida por la gravedad. No obstante, la tubería utilizada debe estar debidamente sellada o empacada. Tanto en las canalizaciones que conectan al colector público como en las que descargan en fosas sépticas, se conducen los gases producidos por la descomposición de las materias acarreadas, por lo que se hace necesario establecer barreras contra el regreso de estos gases hacia las habitaciones. Página 25 de 153
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Para formar estas barreras, se usan tuberías trampas intercaladas en diferentes puntos, las que, al retener dentro de ellas una cantidad de agua, efectúan un cierre hermético al paso de los gases. Estas trampas son, pues, importantísimas en una instalación sanitaria, son parte integral de algunos aparatos sanitarios y se fabrican en varias formas y medidas. Se les llama sellos u obturadores hidráulicos. La instalación debe planearse de manera de conectar, por medio de ramales, todos los aparatos sanitarios a un colector que descargará las aguas negras y que llamaremos colector principal. En el caso de construcciones de varios pisos, los aparatos sanitarios descargarán en colectores verticales o bajadas que, a su vez, descargarán en el colector principal. Al proyectar proye ctar la instalación instal ación debe calcularse calcula rse el volumen volume n de aguas que desalojará desalo jará cada colector para que sea del diámetro adecuado para la descarga de estas aguas.
Drenaje El drenaje consiste en los tubos de drenaje, las trampas y las ventilaciones para lograr el desecho del agua usada, el desecho de los desperdicios que lleva y el desecho de los olores que produce su descomposición. Los tubos de drenaje desechan las aguas usadas de los muebles hacia el lugar donde son depositadas las aguas de desecho, lo que puede ser el drenaje principal municipal o bien una fosa séptica; y finalmente el sistema de ventilación permite que los gases escapen, sin que penetren a la casa y/o el inmueble. El agua comienza a correr a partir de cada mueble, después de una trampa con sello de agua que hay en cada uno de ellos y que evita que los gases salgan y la casa huela mal. Aun las coladeras del suelo tienen un sello de agua. Desde cada mueble, el agua usada corre o escurre por los ramales, siempre en pendiente, siempre por gravedad, hasta llegar a unirse con el drenaje principal de la casa o a una fosa séptica. Las líneas que llevan el agua de desecho de los excusados se llaman líneas de aguas negras, mientras que las del resto de los muebles se llaman líneas de aguas grises. Debido a que el agua de desecho corre por su propia fuerza de gravedad, los tubos del drenaje deben ser mucho más amplios que los del agua, sobre todo si tienen desechos sólidos como los de los excusados. Las uniones entre un tubo de drenaje y otro pocas veces se hacen en ángulo recto, sino generalmente en ángulo de 45 grados.
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Figura 6.10. Instalaciones de drenaje de aguas combinadas. 6.2.2.2 Sifones o trampas En física se llama sifón a un tubo curvado en forma de U invertida con las ramas de longitud desigual en el que se provoca una corriente causada por la diferencia de peso del líquido que ocupa las dos ramas sometidas a la misma presión atmosférica. En la figura 7.11 tenemos el tubo curvado A-B. En él se forman las ramas A-D y B-D. La presión en el extremo de la rama superior A-D es igual a la presión atmosférica menos el peso de la columna de líquido G. La diferencia de presiones entre ambos extremos del sifón es igual a la diferencia de peso entre las dos columnas del líquido en las dos ramas del Sifón.
Figura 6.11. Funcionamiento del sifon. Página 27 de 153
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Si un líquido llena el tubo del sifón, circulará del extremo A la B causando una baja de la presión en el interior del tubo y permitiendo que la presión atmosférica introduzca más líquido por el extremo A, con lo que la circulación será continua hasta que el extremo A quede al descubierto. El funcionamiento del sifón puede provocarse haciendo succión en el extremo B, o por cualquier otro medio que cause una baja de presión en el interior del tubo. Para que el sifón funcione es necesario que el extremo de la rama corta A-D quede arriba del extremo de la rama larga B-D. La acción de sifonado se impide si ha y una entrada de aire al interior del tubo, pues igualaría las presiones. Aunque los sifones son muy útiles en el funcionamiento de inodoros y mingitorios, es muy importante evitar que las trampas funcionen como sifones, pues al romperse el cierre dejarían de cumplir su función de impedir el paso de gases y malos olores. Por esto es tan importante la correcta ventilación de la instalación sanitaria.
Figura 6.11.b. Sistema de sifón.
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Figura 6.11.c. Sistema de sifón.
Figura 6.11.d. Sistema de sifón o trampa moderna. Página 29 de 153
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Figura 6.12. Sifones o trampas en este caso de plomo. Las trampas en forma de S (figura 6.12) funcionan como sifones perfectos cuando son herméticas al aire y en ese caso el agua de cierre puede ser arrastrada dejando libre pasó a los gases. La ruptura del cierre hidráulico de la trampa puede ser causada por tres razones diferentes:
Figura 6.12. b Sifones o trampas y también céspol de PVC. Página 30 de 153
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Figura 6.12. c Sifones o trampas y también céspol de latón y con baño de cromo. 1. Baja presión de aire dentro del tubo provocada por la succión o aspiración producida por el movimiento de una cantidad de agua en la tubería de bajada. 2. Aumento de presión o contrapresión producida por una compresión de aire dentro del tubo a causa del paso de una descarga de agua a la larga del bajante. Los efectos de esta contrapresión son mayores en la base de las bajadas y aumentan con el volumen de agua de la descarga. 3. Auto succión causada por la propia descarga cuando no hay ventilación adecuada. Toda trampa intercalada en una tubería produce un cierre hidráulico que da lugar a una compresión de aire arrastrado por las aguas evacuadas de los aparatos sanitarios. Esta compresión puede forzar la salida de gases malolientes a través de las trampas de los aparatos sanitarios que, por ser más pequeños ofrezcan menos resistencia a su paso, o bien, arrastrar el agua retenida en las trampas de los colectores impidiendo su función. Para nivelar esas presiones es indispensable proveer tubos de ventilación, no sólo en puntos apropiados, sino de diámetro suficiente que aumentará de acuerdo con el diámetro de los tubos de descarga.
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Figura 6.13. Evitando el arrastre de agua Resumiendo todo lo anterior, podemos establecer que una de las bases esenciales para el buen funcionamiento de las instalaciones sanitarias es la ventilación, punto que frecuentemente se descuida, al sacrificarlo para lograr una economía inicial, economía que producirá fallas y gastos mayores en el mantenimiento de la instalación y molestias constantes, pues se tendrán que soportar malos olores dentro de las habitaciones. Las trampas pueden clasificarse en dos tipos: Individuales de los aparatos sanitarios. De la red sanitaria. La primera puede ser de diferente forma y materiales y deben adaptarse tanto en su diámetro como en el sistema de conexión a las necesidades particulares de cada aparato. La segunda se fabrica de fierro vaciado y el número de ellas, así como su colocación dentro de la instalación, dependen de las necesidades de ésta. Para los dos casos deben aplicarse las condiciones necesarias para su buen funcionamiento. Ha de tomarse en cuenta que mientras más profundo sea el cierre de una trampa más resistente será la succión, pero tendrá más superficie ensuciable, por lo que debe escogerse una profundidad que ofrezca seguridad de cierre sin presentar excesiva superficie. Una profundidad que varía en 5 y 10 cm y que permite una altura de agua de cierre de más de 2,5 cm es la que se acepta generalmente, Las trampas deben ser capaces de renovar todo su contenido cada vez que funcionan para que no queden aguas que pueden descomponerse, pero además de esto es conveniente que tengan un registro que permita su limpieza.
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Por lo general, cada aparato sanitario debe tener su trampa particular, pero en los casos de dos o tres lavabos o lavaderos, o un fregadero y dos piletas, es admisible usar una sola trampa para los dos aparatos, con el debido cuidado de colocarla después de hechos todos los empalmes. Los mingitorios serán provistos de desagüe con sifón de obturación hidráulica y estarán dotados con tubo para ventilación, ya sea individual o en serie, si se trata de una batería de mingitorios. El desagüe de tinas, regaderas, bidéts y lavaderos de ropa, contará con un obturador hidráulico de tipo bote. Los lavabos y vertederos deberán estar provistos de sifón con obturación hidráulica, y además sus tubos de descarga tendrán ventilación individual o conectada a otros tubos de ventilación. Los fregaderos de cocina en edificios destinados a habitación descargaran por medio de un sifón con obturación hidráulica conectada al mueble, con registro para limpieza y diámetro no menor de 38 mm. (1 1/2"). Los fregaderos de las cocinas de establecimientos que den servicio colectivo, además del sifón prescrito estarán dotados de una caja para recolección de grasa.
6.2.2.3 Ventilación Debe preverse que las descargas de agua en los colectores serán bastante rápidas y darán lugar a cambios de presión que anularán el efecto de las trampas si los gases arrastran el agua retenida en ellas, o bien, si vencen la resistencia del agua de dichas trampas.
Para evitar esto, suelen incluirse tuberías de ventilación que harán el trabajo de equilibrar las presiones y evitar la corrosión al introducir aire fresco que diluya los gases de los ramales y colectores (figura 6.14).
Figura 6.14. Sin ventilación. Página 33 de 153
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Ventilación de trampas de accesorios Se colocarán tubos de ventilación adecuados con el fin de proteger los sellos de agua de todas las trampas de los accesorios para evitar el peligro de depresión o sobre presiones que pueden aspirar el agua de cierre o impulsarla dentro del local. La conexión de ventilación al desagüe del accesorio debe estar por encima del nivel de la parte más baja de la trampa de! accesorio, excepto en el caso de accesorio de inodoros y mingitorios del tipo de salida por el piso y de modelos con trampas del mismo tipo para fregaderos de servicio.
6.2.2.4 Ventilación primaria A la ventilación primaria de las bajadas de aguas negras tambié n se le llama ventilación vertical (figura 6.15).
Figura 6.15. Ventilación primaria o vertical. Establecer la ventilación primaria de una bajada consiste en prolongar la canalización por encima de los aparatos que vierten en él hasta sobresalir en la parte superior del inmueble. Los tubos de bajada de aguas residuales domésticas deben ser prolongados en ventilación primaria con toda su sección hasta el aire libre, por encima de los locales habitados. La ventaja principal ofrecida por la ventilación primaria reside en la aceleración del movimiento de agua, resultando con ello una disminución de los riesgos de obstrucción. La ventilación primaria de las bajadas de aguas domésticas constituye además una ventaja higiénica importante: la de contribuir a ventilar el alcantarillado público, para lo cual se requiere que no haya trampa de acometida. Alineación del drenaje El gas del drenaje es un gas llamado metano, ligeramente venenosa, ligeramente explosiva y muy olorosa. Por eso, es importante que no entre a los edificios, de allí que en cada mueble con drenaje haya una trampa. Página 34 de 153
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Pero si el tubo de drenaje no está bien ventilado puede ocurrir que los sellos de agua de las trampas sean succionados, aspirados o chupados al haber una descarga en otros muebles, cuando se descargan los sanitarios en un edificio de varios pisos. Eso es menos probable en edificios de un piso, pues la succión al descargar un mueble es menor. Sí se pierde el sello de agua, aunque sea por un momento, los gases del drenaje entrarían libremente al edificio. Si la instalación es para varios pisos, alinee verticalmente los servicios de agua y drenaje, de modo que las instalaciones queden una arriba de la otra, compartiendo la misma bajada del drenaje (figura 6.16).
Figura 6.16. Alineación del drenaje. El arreglo de los muebles en una línea continua, dentro de una casa de un piso, también significa un ahorro. Ventilación secundaria La ventilación secundaria que se hace en los ramales se denomina también individual. Tiene por objeto que el agua de las trampas del lado de la salida quede conectada a la Página 35 de 153
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atmósfera mediante la ventilación secundaria y así esté nivelado la presión de! agua de la trampa en ambos lados. La supresión de esta ventilación puede traer alteraciones en la presión del agua de las trampas del lado de las tuberías (figura 6.17).
Figura 6.17. Ventilación secundaria o individual La ventilación secundaria esta compuesta: De los ramales de ventilación que parten de la cercanía de las trampas. De las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios ramales. Ventilación de un grupo de muebles en una sola planta
Cuando haya un grupo de inodoros en una sola planta de un edificio conectados al mismo tubo de descarga, un solo tubo de ventilación puede servir para todos, siempre que el número de ellos no exceda de cinco. Cuando haya un grupo de mingitorios conectados al mismo tubo de descarga, un solo tubo de ventilación puede servir para ellos siempre que no excedan de ocho.
Figura 6.18. Ventilación de un grupo de muebles. Página 36 de 153
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Los lavabos o accesorios similares pueden conectarse a un tubo de ramal de aguas negras o de desechos a condicion de que las trampas de los accesorios protegidas por una ventilación individual o comun, como son los inodoros y mingitorios.
Figura 6.19. Ventilación en dos plantas. Ventilación en serie: Su nombre indica el tipo de ventilación, o sea, cuando varios accesorios descargan sobre el mismo ramal horizontal y su ventilación es individual o común (figura 6.18). Los inodoros y los mingitorios del tipo de válvula de escape repentino durante la fase inicial de su descarga producen avenidas muy bruscas y abundantes, con efectos de choque apreciable en el desagüe del accesorio. Esto necesita la provisión de una ventilación individua! conectada al desagüe del accesorio de cada uno de los del tipo de válvula de escape repentino, con el fin de evitar que se trasmitan estos efectos a otros céspoles de accesorio conectados al mismo ramal de desagüe. Ventilación de alivio:
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Derivaciones verticales en el colector principal. En los lugares en que una derivación entre las porciones horizontales del colector principal se eleve verticalmente más de 3 mts. (Diez pies), debe proveerse una ventilación de alivio en la parte superior de la salida vertical. El diámetro de esta ventilación de escape debe ser por lo menos de la mitad del diámetro del colector principal en la derivación. Cuando el desagüe esté equipado con una trampa (sifón) de edificio, también debe instalarse una ventilación de alivio en la base de la derivación vertical y a una distancia de 90 cm (3 pies) (figura 6.20).
Figura 6.20. Ventilaciones de alivio. Derivaciones verticales: Derivación vertical en el colector principal en donde el desagüe esté equipado con una trampa (sifón) de edificio.
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6.3 SISTEMA DE GAS LP
Se conoce como sistema o instalación de gas, aquélla que consta de recipientes (estacionarios o portátiles), redes de tuberías, conexiones y artefactos de control y seguridad necesarios, adecuados para conducir e l gas a los aparatos que lo consumen. En su estado natural el gas es un combustible de alto poder calorífico, extremadamente inflamable, incoloro e inodoro (sin olor), el olor característico se le adiciona con (mercaptano) con el fin de que sea detectado fácilmente en caso de alguna fuga dentro de! sistema. Este gas es un derivado del petróleo, y está formado por los hidrocarburos: propano y butano. La designación gas LP quiere decir gas licuado de petróleo, cuando se le somete a presiones mayores a la atmosférica, se condensa y convierte en líquido. Este es el estado en que es envasado; dentro del recipiente se presentan dos estados muy especiales, ya comentamos que se encuentra en estado liquido, pero también está en estado gaseoso y esto es debido únicamente por un cambio de temperatura de la superficie superior del Página 39 de 153
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recipiente y el nivel superior del gas en estado liquido, ahí en este espacio se realiza el cambio de estado, de liquido a gaseoso. Los recipientes para almacenamiento, transporte, distribución y aprovechamiento de! gas LP se clasifican en cuatro grupos: Tanques almacenadores. Destinados a plantas de distribución y a estaciones de gas para vehículos. Recipientes para uso doméstico, comercial e industrial: manuales, portátiles y estacionarios. Tanque para el transporte de gas LP (auto-tanques y remolques tanque)
Tanques para montarse en vehículos que consumen gas LP como combustible del motor. El grupo 2 es el que se utiliza dentro de las instalaciones del IMSS. 4.
Las instalaciones de gas LP se clasificarán de las siguientes formas: Clase A Instalaciones domésticas con recipientes portátiles o estacionarios. Clase B La parte de una instalación para un edificio de departamentos que comprende a un solo departamento. Página 40 de 153
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Clase C Tipo comercial (restaurantes, tortillerías, tintorerías, etc.), es decir, todas las de locales que no tienen proceso de manufactura. Clase D La parte de una instalación doméstica de edificios de departamentos que comprende recipientes y medidores. Clase E Para carburación. Clase F Industriales. Propiedades Físicas/Químicas
Información Sobre su Transportación
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Figura 6.21.a, y, b Recipientes (tanques portátiles).
Figura 6.21.c Recipientes (tanques estacionarios) Página 42 de 153
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Al gas LP para servicio se le consideran dos presiones de trabajo: alta (mayor a 27.94 gr. /cm2) y baja (no mayor a 27.94 gr. /cm2). Esta presión es la promedio de trabajo de los quemadores domésticos. La presión del gas no es consecuencia directa del volumen contenido en el recipiente, sino del tipo de gas y de la temperatura ambiente. Los grandes tanques estacionarios, al tener un área grande de contacto entre el ambiente y el gas liquido contenido, generan presiones mayores, no así los menores o los portátiles.
6.3.1. Instalaciones de gas LP. Una instalación de gas LP completa consta de lo siguiente: 1. Recipientes. 2. Tuberías. 3. Conexiones en general 4. Reguladores de presión 5. Medidores volumétricos 6. Válvulas. 7. Aparatos de consumo Recipientes: Son tanques metálicos destinados a almacenar el gas LP para su aprovechamiento. Se deben instalar en áreas bien ventiladas, y estar protegidos contra acciones físicas del medio (golpes, jalones, etc.). así como retirados de líneas eléctricas, cualquier flama o bocas de chimenea. Tuberías: Son las líneas por las cuales fluye e! gas para su aprovechamiento, las siguientes son los más comunes: Galvanizada. Fierro negro. Cobre rígido L Cobre rígido K. Cobre flexible. Página 43 de 153
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Manguera especial de neopreno. Las cinco primeras se tratarán en el capítulo 3. Materiales y herramientas.
Tuberías de cobre tipo "L" rígido: D.N. 9.5 mm.
D..E..
D.. l..
fsegún(8)
f según D.G.G.
12.700 mm.
1.0922 cm.
0.976
0.980
12.7 mm.
15.875 mm.
1 .3843 cm.
0.298
0.297
19.0 mm.
22.225 mm.
1.9939 cm.
0.048
0.048
25.0 mm.
28.575 mm.
2.6035 cm.
0.0127
0.0127
32.0 mm.
34.925 mm.
3.2131 cm.
0.0044
0.0044
38.0 mm.
41.275 mm.
3.8227 cm.
0.00186
0.00186
51.0 mm.
53.975 mm.
5.0419 cm.
0.00046
0.00046
Tubería de cobre tipo "L" flexible: D.N.
D.E.
D.l.
f según (8)
f según D.G.G.
6.350 mm.
9.525 mm.
0.8001 cm.
4.628
4.600
9.500 mm.
12.700 mm.
1.0922cm.
0.976
0.970
12.700 mm.
15.875 mm.
1 .384 cm.
0.299
15.785 mm.
19.050 mm.
1.6916 cm.
0.109
19.000 mm.
22.225 mm.
1.9939 cm.
Tuberías de cobre tipo usos generales flexible: D.N.
D.E.
D.l.
f según (8)
6.350 mm.
6.350 mm.
0.4826 cm.
57.96
7.937 mm.
7.937 mm.
0.6311 cm.
15.157
15.875 mm.
15.875 mm.
1.4097 cm.
0.272
19.000 mm.
19.000 mm.
1 .7222 cm.
0.100
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Consumo de los aparatos según su tipo en gas LP. Cualquier quemador de tipo doméstico que opere con gas licuado de petróleo se diseña para alcanzar una eficiencia óptima cuando la presión del gas a través del mezclador de aire es de 27.94 g/cm2. Si esta presión es mayor o no se alcanza, el quemador consumirá deficientemente el gas inyectado, la flama se apagará por exceso o escasez de presión. La Dirección General de Gas, tratando de evitar esto señala un valor para la presión al manejarse el gas en tuberías de servicio de baja presión y un máximo de tolerancia que es el de 5% en exceso o en defecto. Este valor se determinó en 26.36 cm., columna de agua por lo que la máxima será de 27.68 cm. y la mínima de 25.04 cm. El gasto por aparato se determinará por el calibre y cantidad de espreas de cada uno de ellos.
Consumo típico de aparatos de gás LP Condiciones: Nivel del mar: Propano = 2500 Btu/ft 3 = 88267.5 Btu/m 3 22243.41 Cal/m3 Presión en la esprea = 11" Col. agua = 27.94 gr. /cm 2 Coeficiente de la esprea = 0.8 Peso específico S =1.53 Nivel del mar: Propano = 88456 Btu/m3 (0.998) = 22290.912 Cal/m3 Presión en la esprea = 25.04 gr. /cm2 Factor combinado = (0.948) S = 1.522 La manguera de neopreno se emplea por su máxima flexibilidad: su uso es común en planchas de cocina, mecheros e instalaciones provisionales o temporales; su instalación es similar a la de las tuberías de cobre flexible a base de inserciones de puntas pictel (figura 6.22).
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Figura 6.22. Punta pictel o pigtel. De manera general, cuando las tuberías quedan expuestas a esfuerzos mecánicos por tránsito continuo de personas se instalarán galvanizadas o de cobre rígido encamisadas con galvanizadas. Las líneas de gas no deben instalarse dentro de locales habitacionales, ni deberán pasar a través de ventanas, puertas, divisiones, etcétera Todas las instalaciones han de estar visibles. Todas las tuberías de gas deben estar instaladas cuando menos a 40 cm de líneas eléctricas o fluidos corrosivos, o fluidos a alta presión. 3.-Conexiones en general Este punto se plantea en el capitulo 3, Materiales y herramientas conforme al tipo de tuberías por emplear (figura 6.23).
Figura 6.23. Conexiones para muebles de gas. 4.-Reguladores: La función de los reguladores de presión es proporcionar el gas proveniente de los recipientes a las tuberías de servicio a la presión requerida y con un mínimo de fluctuaciones. Se conocen tres tipos de reguladores. De acuerdo con sus presiones de entrada y salida: Del aparato Página 46 de 153
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De alta presión. De baja presión. Reguladores del aparato. Vienen instalados en los propios aparatos por abastecer, calibrados a sus necesidades de trabajo. Reguladores de alta presión. Para instalaciones importantes o especiales en cuanto al número de características de aparatos de consumo, son los que reciben directamente el gas de los recipientes estacionarios con fluctuaciones y valores de presión de 1 a 14 Kg./cm 2, de acuerdo con la temperatura ambiente, entregándolo a las tuberías de servicio en alta presión regulada de 0.70 a 1.50 Kg./cm 2, respectivamente, para servicios regulados a dos etapas o valores específicos de alta presión para servicios con quemadores especiales (figuras 6.24 y 6.25)
Fig.6.24 Regulador de Alta Presión
Fig.6.25 Conexiones típicas de alta P.
Reguladores de baja presión. Son los que reciben el gas directamente de los tanques en los valores de 1 a 14 Kg. /cm2, según la temperatura ambiente, entregándolo a las tuberías de servicio a baja presión con valor de 27.94 g/cm2 (figura 6.26).
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Figura 6.26 Regulador para baja presión También son conectados a las líneas de alta presión regulada, entregándolo a baja presión (27.94 g/cm), conociéndose esto como regulación en dos etapas. 1. Medidores volumétricos. Estos medidores se instalan en servicios múltiples abastecidos por un solo recipiente estacionario, y con ello se mide el consumo individual. 2. Válvulas Son los elementos que permiten o no el paso del fluido. Válvulas de servicio para recipientes portátiles Son válvulas de paso manuales que sirven para el llenado y para su suministro Traen consigo una válvula de seguridad ínter construida (figura 6.27 y 6.28). Llaves de paso. También conocidas como llaves de corte, se instalan antes de cada uno de los aparatos de consumo para el control del servicio (figuras 6.29).
Figura 6.27. Conexiones cilindros portátiles
para
Figura 6.28. Válvulas para cilindros portátiles.
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Válvulas de servicio para recipientes estacionarios. Son similares a la de los recipientes portátiles, sólo que están construidas de acuerdo con la capacidad del tanque, cuentan también de manera integrada con válvula de máximo llenado (figura 6.30 y 6.31).
Figuras 6.29. Llaves de paso
Válvulas de servicio para recipientes estacionarios. Son similares a la de los recipientes portátiles, sólo que están construidas de acuerdo con la capacidad del tanque, cuentan también de manera integrada con válvula de máximo llenado (figura 6.30 y 6.31).
Figura 6.30. Válvula de cambio y conexión pictel o pigtel.
Figura 6.31. Válvula de globo para gas . Página 49 de 153
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Válvulas de control. Éstas son para el control general de un servicio o para el control simultáneo de dos o más aparatos de consumos localizados cerca entre sí. En construcciones habitacionales (edificios de departamentos) se les coloca antecediendo al regulador de segunda etapa, instalado antes del cabezal (Manifold), que es de donde se alimenta a todos y cada uno de los medidores para controlar individualmente los consumos. 3. Aparatos de consumo. Son todos aquéllos que para su operación requieren de gas LP como combustible (estufas, calentadores, hornos, rosticeros, marmitas, planchas, radiadores, etc.). Otros tipos de instalaciones utilizados en el IMSS son los manifolds, que consisten en una batería de tanques portátiles conectados en serie (figura 6.32)
Figura 6.32 Batería de tanques portátiles En los tanques estacionarios es conveniente la instalación de tuberías de llenado y tuberías de retorno de vapor; la primera es necesaria para abastecer de gas LP cuando, por la ubicación de los tanques, no se pueda hacerlo directamente por medio de la manguera de auto tanque. Estas líneas deben ser de cobre tipo K, o fierro galvanizado o negro, con válvulas seccionadoras de globo para gas en estado líquido y para presión de trabajo de hasta 28 Kg. /cm2.
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Red de distribución de gas L.P. Se conocen como líneas de retorno de vapor a aquéllas que se instalan en los tanques estacionarios (generalmente de gran capacidad), que sirven para desalojar el vapor (gas) con reducido poder calorífico que, por diferencia de densidad, se acumula en la parte alta interior de los recipientes prácticamente vacíos y ocasionan dificultades para el llenado. El material empleado en esta tubería es similar al de las líneas de llenado, salvo que la válvula de globo es para gas.
Líneas de llenado retorno y de purga o desfogue de los tanques estacionarios Página 51 de 153
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Recomendaciones de Seguridad para usuarios de Gas Licuado en caso de fuga. 1. Los vapores de gas licuado son más pesados que el aire, por lo tanto las fugas descienden y se acumulan en sótanos, alcantarillas, fosas, pozos, zanjas, etc. Sin embargo, su olor característico por el odorífico adicionado los delata fácilmente las nubes de gas al encontrar fuentes de ignición provocaran explosiones. 2. Si huele a gas, cierre la válvula de servicio y busque el origen. Utilice agua jabonosa, nunca use encendedores velas, cerillos, o flamas abiertas para localizar la fuga. 3. Si percibe la presencia de vapores, asegúrese de no generar chispas (interruptores eléctricos, pilotos de estufa, calentadores, anafres, velas, motores eléctricos, motores de combustión interna, etc.). enseguida abra puertas ventanas y cualquier sistema manual que sirva para evacuación del área, siempre y cuando no opere por medio de sistemas eléctricos. 4. Disipe los vapores de gas licuado ventilando el área con trapos o cartones grandes. NO USE VENTILADORES ELÉCTRICOS, NI ACCIONE INTERRUPTORES ELÉCTRICOS, porque generan chispas y pueden producir explosiones. 5. NO SE CONFIE, MIENTRAS EXISTA EL OLOR A GAS, PREVALECE UN RIESGO MAYOR DE EXPLOSION. 6. Si la fuga es grande, pida ayuda a Central de Fugas, al Departamento de Bomberos y/o a Protección Civil. 7. Cerciórese de eliminar totalmente la presencia de gas. Página 52 de 153
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La figura, muestra el dispositivo indicador de máximo nivel de llenado de líquidos, la espiral de expansión (pictel), y la localización de posibles puntos de fuga (X).
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7.- HERRAMIENTAS Y MATERIALES Objetivo. Al término del estudio de este capítulo, el participante mencionará los principales materiales y herramientas utilizadas en plomería, así como sus aplicaciones.
Cuadro 7.1 Herramientas para plomería Página 54 de 153
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7.1 Herramientas Para lograr los trabajos de plomería se requiere de herramientas en general: son pocas las especificas para este oficio, pero realmente indispensables. A continuación se describen las utilizadas generalmente en los distintos tipos de trabajo de plomería.
7.1.1 Herramientas de Taller Tornillo de banco para tubería. Está construido en tal forma que el marco se pueda abrir rápidamente para soltar el tubo en el momento en que ya no se requiere que esté sujeto firmemente: funciona mediante marco con tornillo, mordaza y candado o seguro. También existen los de cadena, que son de manejo sencillo y ocupan menos espacio y el tornillo de mecánico con adaptación para tubería utilizado para el mismo fin (sujetar firmemente los tubos).
Figura 7.1. Herramientas de taller, a) Tornillo de banco de cadena. b) Caballete para tornillo de banco, c) Tornillo de banco de mordaza. d) Tornillo de banco de quijadas
7.1.2 Herramientas para cortar y ensanchar Arco y segueta. Esta herramienta se utiliza para cortar metales, las seguetas son de 18, 24 y 32 dientes por pulgada: las de 18 y 24 pulgadas se recomiendan para corte de fierro la de 32 dientes para tuberías con paredes delgadas. Al colocar la segueta en el arco, se deberá instalar con los dientes hacia la parte delantera de éste. Cortador de tubos. Esta herramienta permite seccionar los tubos en forma rápida y limpia, con la ventaja de hacer cortes prácticamente sin desprender rebabas. Consiste en un cuerpo en forma de C que tiene, en uno de los extremos, un cortador circular de acero y en el otro dos rodillos deslizables controlados por un tornillo que permite regular a profundidad de corte: al hacer girar la herramienta alrededor del tubo, la disposición de cortador-rodillo aquí descrita corresponde al cortador de tubos de fierro, y es a la inversa para el cortador de tubos de Página 55 de 153
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cobre. Otras diferencias entre estos cortadores son el tamaño y robustez, que en el empleado para tubos de fierro es mayor. Escoriador. Aunque los cortadores de tubo no desprenden rebabas, llegan a formar un bisel hacia el interior del tubo reduciendo con esto la sección interior. Este bisel se elimina con un escariador, que consiste en una navaja puntiaguda que generalmente viene adaptada en los cortadores de tubo de cobre, o bien en una rima cónica para los tubos de fierro, que puede contar con una palanca integrada, o se puede adaptar a un berbiquí de carpintero (figura 7.2)
Figura 7.2. Cortador y escariador. Avellanador. Esta herramienta consta de un bloque metálico con orificios para encajar los tubos y ensanchar sus extremos por medio de un punzón de tornillo con un cono expansor.
7.1.3 Herramientas para roscar tubos Para unirse unos con otros, los tubos de hierro galvanizado requieren una rosca exterior que se hace con una terraja o tarraja. Tarraja. Esta herramienta se emplea para formar cuerdas con los tubos de fierro; la tarraja en sí, está compuesta de dos partes que son: palanca y dados (figura 7.3).
Figura 7.3. Tarraja de dados intercambiables Página 56 de 153
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La palanca de la tarraja puede ser de dos formas, una con cavidad para el dado al centro y otra con cavidad para el dado al extremo La palanca con cavidad al centro únicamente cuenta con la forma adecuada para sostener los dados y una placa de candado para asegurar el dado en su lugar La que tiene cavidad en un extremo, además de tener e! lugar adecuado para colocar el dado, cuenta con un sistema de “matraca” con el que permite que el dado gire vueltas
completas sin que la palanca lo haga, sino que únicamente tenga movimiento de vaivén. La tarraja puede ser de dados ajustables o dados intercambiables, que es la más usual en trabajos pequeños (figura 7.4).
Figura 7.4. Dados intercambiables.
Figura 7.5. Un dado distinto para cada diámetro de tubo.
El dado de la tarraja tiene cuatro peines dentados de acero y se coloca al centro, en la punta de la tarraja. Se usa un dado distinto para cada diámetro o grueso de tubo (figura 7.5). Para lograr que el tubo penetre exactamente en ángulo recto y tenga una rosca perfecta en la tarraja, antes del dado, se pone una guía de acero del diámetro exterior del tubo (figura 7.6). Para girar en un sentido y en otro, la tarraja tiene unos tornillos o trinquetes de orientación, con una flecha que indica la dirección en que la tarraja puede girar (figura 7.7)
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Figura 7.6. Utilización de una guía
Figura 7.7. Trinquetes
7.1.4 Herramientas para soldar y fundir Soplete. En la instalación de tuberías de cobre rígido y de tubos de Fo Fo se requiere fundir metales blandos para realizar los empalmes correspondientes; normalmente existen dos tipos para trabajos de plomería. Cualquiera que sea el tipo de soplete, se requiere finalmente del calor producido al quemarse el combustible; la llama que se observa en ellos tiene dos colores que, a su vez, corresponden a dos calores distintos. La llama amarilla es luminosa, pero no calorífica, y la azul sí es calorífica. Estas llamas dependen directamente de la carburación (mezcla combustible aire). Soplete de gasolina. Para su manejo, es necesario atender a su instructivo de operación, así como a su conservación. Tenga presente que nunca debe bombearse intensamente hasta que salga combustible por la boquilla. Una vez que se esté efectuando la combustión se bombea aire hasta alcanzar la intensidad que se desee. La razón de esta precaución es que al calentarse la lámina del envase que regularmente es de lámina de latón, el aire interior se expande, y si este aire ya está comprimido, al calentarse puede provocar una sobre presión. Para calentar las piezas que se van a soldar y para fundir el plomo y el estaño, se emplea un soplete de gasolina, que es una herramienta práctica, pero que cada día se usa menos, en favor de los sopletes de gas propano o de gas butano, que son más sencillos en su manejo. El soplete de gasolina tiene un depósito de latón o bronce para almacenar la gasolina, una boquilla en la que se calienta y por la que sale a presión la gasolina en forma gasificada, para mezclarse con el oxígeno, en el quemador o punta de la boquilla.
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Figura 7.8. Soplete de gasolina Soplete de gas combustible (propano). Tiene la ventaja de que no requiere precalentado; se conecta directamente a cilindros portátiles y semiportátiles mediante una manguera flexible, o bien formando una sola unidad. No está contraindicado el uso de equipo oxiacetilénico, aunque realmente es excesivo para trabajos de plomería y más cara la mezcla combustible. Crisol y cucharón. El recipiente que se usa en la operación de fundir plomo para los sellos de las tuberías de Fo.Fo. Está elaborado de hierro maleable, al igual que el cucharón en donde se deposita plomo en el interior y se calienta por medio del soplete (figura 3.9).
Figura 7.9. Crisol y cucharón. 7.1.5 Herramientas para Sondear y Destapar Sondas. Para solucionar algunos problemas en las líneas sanitarias (taponamientos) o simplemente para limpieza de éstas, existen diversos tipos de sondas. La que se utiliza en los excusados consiste en un alambre flexible enroscado que cuenta con un extremo de manivela y otro de un rizo de acero: este alambre (gusano) está montado dentro de un tubo Página 59 de 153
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para facilitar su manejo. A este tipo también se le conoce como trompo. Funciona haciendo girar la manivela, con lo cual gira el gusano y, a su vez, el rizo contra el taponamiento, jalando y empujando hasta librar dicho taponamiento.
Dos tipos de sondas manuales
Maquina o trompo para destapar líneas sanitarias. Bomba de ventosa. Esta herramienta es muy práctica para eliminar obstrucciones en las trampas o sifones de los muebles sanitarios. Página 60 de 153
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7.1.6 Herramientas de Apoyo Llaves para tubos. Para el manejo de los tubos, así como de algunos accesorios empleados en los trabajos de plomería, se requiere de llaves de distinto tipo: según sea el trabajo será el tipo de llave. Llave perico. Esta llave es el sustituto para las llaves españolas, es ajustable. Llave inglesa. Similar al perico pero de acción lateral. La llave inglesa se emplea para girar tuercas grandes. Es ajustable, con una mandíbula móvil que lleva en medio una pieza redonda ranurada que, al girarla, abre y cierra la mandíbula. El fondo de la boca es recto, perpendicular a las mandíbulas, es la herramienta de excelencia para los trabajos de plomería, ya que debido a su construcción no daña los accesorios sanitarios. Llave ajustable. Herramienta empleada para apretar tuercas cuadradas o hexagonales de grandes dimensiones. Llave de cincho. Herramienta utilizada para aplicar presión en tubería de latón, niquelada, de plástico o con baño galvanoplástico sin dañar el acabado, también se le utiliza en tubos de rosca de gran tamaño Llave pico de ganso. Herramienta muy útil para maniobras incómodas, con gran dificultad de acceso o en tuercas ocultas. En el gremio de la plomería se llama llave de incomodidades. Llave Steelson. Esta llave se utiliza para el manejo directo de los tubos, especialmente los de fierro. Sus mordazas son ajustables y cuentan con estrías encontradas para mayor adhesión a la estructura metálica. Para ejercer más fuerza al trabajar el tubo, las llaves Steelson se usan en pares. Una se pone en sentido contrario a la otra. Una se empuja y la otra se jala (figura 7.10).
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Figura 7.10. Llave Steelson en pares. Llaves españolas. Son de medidas fijas y muy convenientes para conexiones de tuberías de cobre flexible. Llave para contra de excusado. Es similar a las llaves españolas, pero de medida ex profeso para este fin y lo suficientemente delgada, de acuerdo con el lugar donde se utilizará. Llave de extensión. Opera bajo el mismo principio que la Steelson, sólo que las mordazas pueden ajustarse en varias posiciones su aplicación principal es en las llaves de los lavabos. Asienta válvulas. Esta herramienta es utilizada para reparación y rectificación de los asientos de grifos y válvulas. Pinzas. Herramientas que se utilizan para sujetar en forma momentánea, pero firme, al realizar distintos trabajos. Pinzas de chofer. Este tipo de pinzas es cómodo de utilizar por su fácil manejo y buen rendimiento; un eje de apoyo permite modificar la abertura de la herramienta. Pinzas de presión. Este tipo de pinzas permite sujetar firmemente y de manera continua al material que se requiere trabajar sin necesidad de mantener una presión manual permanente. La abertura de la mordaza se puede regular de acuerdo con la necesidad. Una vez regulada la abertura de las mordazas, se “aprietan” las pinzas contra el material y quedan firmemente “cerradas”: para abrirlas cuenta con una palanc a que facilita la operación.
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Cincel. Para cortar tubo y láminas de plomo se emplea el cincel ancho, que también tiene un mango de acero de seis lados y una punta con borde cortante mucho más ancha. Martillo de mecánico (de bola). Es otra herramienta que se utiliza en los trabajos de plomería para golpear cinceles o hierros de calafateo.
7.2 Materiales En plomería es fundamental la utilización de tuberías: existen en el mercado distintos tipos, no obstante que de ellas son pocas las que tienen utilización específica. Es conveniente el conocimiento de los distintos tipos de tuberías, aunque sea en forma general para las personas que realizan labores de plomería. De manera básica, son cuatro los tipos de tuberías y dentro de ellos existen variaciones: 1.- De fierro. 2.- De cobre. 3.- Para drenaje. 4.- De plástico
7.2.1 Tuberías de Fierro Existen las de hierro forjado y las de acero. Se emplean comúnmente en la distribución de agua y gas; las primeras tienen mayor resistencia a la oxidación que las de acero. Se pueden conseguir tanto en negro como galvanizadas. Éstas se emplean para la conducción de agua, por la protección que presta este recubrimiento electrolito (galvanizado) contra la oxidación Las no galvanizadas (negro), son más económicas y son apropiadas para usarse en instalaciones de sistemas de calentamiento, tanto de vapor como de agua caliente. También son ampliamente utilizadas en líneas de conducción para gas y aceite. No son propias para la conducción y distribución de agua, ya que fácilmente se oxidan y con esto se obstruyen y deterioran en un corto periodo.
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La utilización de estas tuberías es recomendable en los sitios en que pueden verse sujetas a esfuerzos mecánicos. Su vida útil en instalaciones hidráulicas ocultas y de uso común puede ser de quince a veinte años. La presentación para ambas tuberías es en tramos, que varían de 6.20 a 6.70 de largo, con los extremos roscados y con una unión o cople en uno de ellos. Al espesor de las paredes se le denomina cédula, que puede ser C40, C60 o bien C80 Los diámetros nominales existentes en el mercado van de 1/8 de pulgada a 12 pulgadas en las tuberías estándar (figura 7.11).
Figura 7.11. Tubo galvanizado Nota: El diámetro de las tuberías generalmente se obtiene midiendo el diámetro interior, pero en las de acero éste es ligeramente mayor que el nominal. Originalmente las tuberías se fabricaban con paredes mas gruesas debido a la resistencia de los materiales, al mejorar éstos se utilizan paredes más delgadas, y en vez de reducir el diámetro exterior y conservar el interior se hizo a la inversa, lo que posibilitó seguir utilizando las mismas herramientas y conexiones para estas tuberías.
7. 2.1.1 Conexión de tuberías de fierro Como su nombre lo indica, son los elementos que unen o complementan la instalación efectuada. Estas conexiones, en su fabricación, son manufacturadas de fundición o de hierro maleable; son preferibles las elaboradas en este material por ser más resistente y poco quebradizo en comparación con los materiales de fundición. Las conexiones que son del mismo material que las tuberías son los niples (tramos rectos de tubería) (figura 7.12)
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Figura 7.12. Conexiones para tubo galvanizado
7.2.1.2 Medición La manera más fácil de medir es con el método de cara a cara o de borde a borde. Mida la distancia exacta entre el borde de una conexión y el borde de la otra conexión, en el otro extremo del tubo. Enseguida, recurra a la tabla de profundidad de la rosca, para saber el largo extra que es necesario dejar, para introducir la rosca del tubo en ambos lados.
Codo de 90° y tramo de tubería recta de fierro galvanizado. Página 65 de 153
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Diámetro del tubo en pulgadas
Diámetro del tubo en milímetros
1/2 3/4 1 1-1/4 1-1/2 2
13mm 19mm 25mm 32mm 38mm 51mm
Distancia que penetra la rosca en la conexión 13mm 13mm 16mm 16mm 16mm 19mm
Por ejemplo, si la medida de borde a borde es de 1.50 m y se usa un tubo de 3/4 de pulgada de diámetro, la tabla muestra que se necesita 1/2 pulgada, o sea 13 mm, para embonar la conexión a un lado, por lo que ambos lados sería una pulgada, es decir, el largo del tubo debe ser de 152.6 cm. Otra manera más precisa es ir midiendo las distancias de centro a centro del tubo (figura 7.13). A esa distancia se le quita la distancia del centro al borde de cada conexión. Luego, se agregan las medidas de los tramos de tubo que entran en la conexión, consultando la tabla de profundidad de la rosca. Doble esa cantidad, porque la rosca va en ambos extremos del tubo. Debido a la precisión que se requiere para medir, cortar, roscar y colocar el tubo galvanizado, durante muchos años la plomería era algo que sólo podían hacer los plomeros expertos. También se decía que la plomería era el arte de medir bien los tubos. Sin embargo, los tubos modernos de cobre y de plástico hacen que la plomería resulte accesible a todos como el ejemplo de la figura posterior.
Instalación con diversos materiales como: PVC, bronce, cobre y fierro negro. Página 66 de 153
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Figura 7.13. Cómo medir los tubos 7.2.1.3. Conexión de tubos galvanizados Las conexiones necesarias para formar una línea de conducción serán mediante cuerdas practicadas en los tubos para el acoplamiento con los distintos elementos de conexión. Las cuerdas en los tubos serán por medio de tarraja manual o mecánica. Procedimiento para hacer cuerdas en tubos de fierro: En el caso de utilizar una tarraja manual, un buen resultado depende de que los tubos sean debidamente cortados. 1. El cortado de los tubos debe quedar perpendicular al eje del tubo (a escuadra), sea realizado con cortadora o con arco y segueta (figura 7.14 a 7.17). Para poder cortar o roscar los tubos hay que sujetarlos firmemente con una prensa para tubo atornillada a una mesa (figura 7.14). Página 67 de 153
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Figura 7.14. Utilizando la prensa para tubo. Los tubos se cortan con una segueta montada en un arco, fijo en la prensa (figura 7.15).
Figura 7.15 Corte con segueta. Para cortar, se coloca el tubo entre las mandíbulas, como si fuera una prensa, y se gira el tornillo de ajuste, para que las cuchillas hagan presión sobre el tubo (figura 7.16).
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Figura 7.16. Corte con cortador . Enseguida, se gira el cortador alrededor del tubo, mientras la cuchilla abre un pequeño surco en la pared del tubo. La profundidad del surco aumenta en cada vuelta, al girar el tornillo y apretar más y más la cuchilla (figura 7.17)
Figura 7.17 Girando el cortado Página 69 de 153
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2. Para roscar se fija el tubo a la prensa (figura 7.18).
Figura 7.18. Fijación del tubo. 3. Se elige el dado y la guía de la tarraja adecuados para el diámetro del tubo que se va a roscar (figura 7.19). 4. Se aflojan los tornillos que sujetan el dado a la tarraja. Se coloca la guía (figura 7.20). 5.
Figura 7.19 Elección de la guía y el dado.
Figura 7.20 Colocación de la gula.
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6. Así está hecho el dado, con una inclinación que permite que la rosca se haga con facilidad, pues el primer peine del dado penetra poco en el metal, mientras que los últimos peines penetran completamente. Esa ligera inclinación en la rosca ayuda a que el sello entre la conexión y el tubo sea perfecto.
Figura 7.21. Peines del dado. 7. Se coloca el dado, cuidando que la cara con la numeración quede hacia el frente (figura7.22).
Figura 7.22. Colocación del dado 8. Fije la guía y el dado, apretando los tornillos (figura 7.23). 9. Oriente los trinquetes, colocando las flechas en el mismo sentido que el giro de la tarraja (figura 7.24). Página 71 de 153
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Figura 7.23. Fijación de la guía y el dado.
Figura 7.24. Orientación de los trinquetes.
10. Coloque la tarraja en el extremo del tubo para roscar, metiéndola por el lado de la guía se gira la tarraja en sentido de las manecillas del reloj, a la vez que se empuja, manteniendo el dado prensado contra el tubo, para que penetre en el tubo y comience a hacer la rosca
Figura 7.25 Colocación de la tarraja. 11. Para abrir o hacer rosca, ambos trinquetes deben quedar hacia la derecha. Para retroceder o salir de la rosca, los dos trinquetes deben quedar a la izquierda. 12. Gire la tarraja dos a tres vueltas completas, luego regrese la tarraja un cuarto de vuelta, ponga aceite y dé otra vuelta completa (figura 7.27).
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Figura 7.26. Posiciones de avance y retroceso.
Figura 7.27. Giro de la tarraja.
13. Continúe dando una vuelta y regresando hasta que el tubo asome por el otro lado del dado (figura 7.28).
Figura 7.28 Terminando el roscado 13 Para sacar la tarraja se gira a la izquierda, en sentido contrario a las manecillas del reloj (figura 7.29).
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Figura 7.29. Sacando la tarraja. 1. Con un cepillo se quitan las virutas de metal revueltas con aceite (figura 7.30). 2. Bien, para quitar las rebabas con aceite, se pone vertical y se golpea contra una madera (figura 7.31).
Figura 7.30. Limpieza del Roscado.
Figura 7.31. Sacudiendo las rebabas.
Los surcos de la rosca son más profundos en la punta del tubo que donde termina la rosca (figura 7.32). Página 74 de 153
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Figura 7.32. Profundidad de los surcos de la rosca. 3. Si el roscado está bien hecho, las conexiones se podrán meter con la mano hasta la tercera o cuarta vuelta de la rosca (figura 7.33).
Figura 7.33. Introducción manual de la conexión. 4. A partir de allí habrá que meterlas con una llave “Steelson”. Cuando la conexión no entra con la mano, es que la rosca tiene un filo aplastado. Para arreglarlo se repasa en la tarraja (figura 7.34).
Figura 7.34. Introducción final con llave Steelson Página 75 de 153
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5. Cuando los tubos se han cortado, rebabeado y atarrajado, están listos para unirse con los elementos de conexión. Teóricamente las juntas con las cuerdas son impermeables, pero en la práctica se hace necesario utilizar cualquier tipo de pasta que garantice una unión sellada, o bien se puede usar pintura de aceite, con cuidado de aplicar éstos únicamente en la cuerda externa. También se puede utilizar cinta de teflón (figura 7.35). Para realizar la última conexión se utiliza por lo general una tuerca de unión, cuidando de que este último tramo quede perfectamente alineado en este punto.
Figura 7.35. Conexión terminada. En algunas líneas de tubería se utiliza un cople con cuerda izquierda y derecha, en vez de la tuerca unión. Este tipo de unión tiene la ventaja de eliminar la tuerca unión, sin embargo se requiere de una tarraja especial para cortar cuerdas a la izquierda. 6. Cuando en una tubería existente es necesario cambiar un tramo, es preciso usar, además de los coples, una tuerca de unión, ya que de otra manera el tubo no podrá colocarse, pues al apretarlo de un lado se aflojaría del otro (figura 7.36).
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Figura 7.36. Utilidad de la tuerca de unión Para conectar un tubo sobre otro que corre se hacen dos cortes. Luego, se desenroscan para hacer rosca en el otro extremo y hacer un corte más y las roscas correspondientes. Se coloca el tubo de la derecha y se le atornilla una T. En el tubo cortado de la izquierda se pone una tuerca unión. Se atornillan los dos tramos con la tuerca unión. Se agrega con tubo vertical con rosca, para meterlo dentro de la T y se aprietan bien todas las tuercas.
7.2.2 Tuberías de cobre El uso de la tubería de cobre ha reemplazado en una proporción muy elevada la tubería de hierro, ya que ofrece prácticamente todos los beneficios de la galvanizada, con la ventaja de que no se corroe. Cuando se instalan tuberías de cobre en un edificio duran tanto como la misma edificación. Otra ventaja que presenta esta tubería respecto a la de fierro es la de tener superficies interiores más lisas, disminuyendo con esto la fricción. Por lo tanto, fluirá mayor volumen de agua por una tubería de cobre que por una de fierro del mismo diámetro. Página 77 de 153
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Figura 7.37. Instalación nueva, a) Tubo de hierro galvanizado. b) Tubo de cobre
Figura 7.38. Instalación después de unos años de servicio. a) Tubo de hierro galvanizado b) Tubo de cobre El hecho de tener menor fricción se traduce en un ahorro en los tamaños de la tubería al emplear tubos de cobre en lugar de los de fierro. Una ventaja más que tiene la tubería de cobre sobre la de fierro es su facilidad para instalarse. La tubería de cobre tiene dos presentaciones: p resentaciones: rígida y flexible. La de temple rígido se clasifica en cuatro tipos: El tipo M se utiliza en instalaciones hidráulicas para agua fría o caliente en casas habitación. El tipo L es similar al tipo M, pero para condiciones más seguras, y para gas en líneas de baja presión y líneas exentas de esfuerzos mecánicos. El tipo K, por sus características, se emplea en instalaciones industriales y líneas de gas. La tubería tipo DWH se recomienda para el manejo de fluidos sin presión (instalaciones sanitarias). La de temple flexible se divide en tipo L y “usos generales”; sus u sos están regidos por su
capacidad para absorber movimientos sin restar ventajas a la instalación en cuestión, como son las instalaciones de gas, toma domiciliaria, refrigeración, etc. Página 78 de 153
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7.2.2.1 Conexión de tuberías de cobre De igual manera que para las tuberías de fierro también hay una gran variedad de elementos de conexión para las de cobre, y éstas son soldables, aunque existen asimismo las conexiones a compresión (avellanadas) que se emplean con los tubos flexibles y se utilizan generalmente en instalaciones de gas. Igualmente se pueden conseguir adaptaciones especiales para unir tubos de cobre con tubos de fierro figura 7.39).
Conexiones para tubería de cobre
7.2.2.2 Procedimiento para soldar tubos de cobre A. Prepare el tubo, cortándolo a la medida requerida. Se puede cortar con segueta de 32 dientes o con el cortador para tubo; en cualquiera de los dos casos el corte debe quedar perpendicular al centro del eje (a escuadra). Si emplea corta tubo, se abren las mandíbulas, hasta que el tubo quede insertado y se asiente entre los rodillos guías y la cuchilla del tornillo corta tubos (figura 7.40). Coloque la cuchilla exactamente en el punto en que se desea cortar y apriete el tornillo hasta que la cuchilla penetre un poco en el metal. No mucho, porque si penetra demasiado, se atora (figura 7.41). Página 79 de 153
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A. Codo, cobre a cobre B. Codo de 45°, cobre a
K. T, cobre a cobre, a
hembra L. T, cobre a hembra a cobre C. Codo de reducción, cobre cobre a cobre M. T de reducción, todo D. Codo, cobre a rosca cobre N. T de reducción, todo hembra cobre E. Codo, cobre a rosca O. T de reducción, todo macho F. Codo, cobre a accesorio cobre soldable P. T de reducción, todo G. Codo de 45°, cobre a cobre Q. Cruz, lodo cobre accesorio soldable H. Codó para fregadero, R. Válvula de cierre y cobre a rosca hembra desagüe I. Codó de orejas, cobre a S. Válvula de globo T. Adaptador, accesorio o rosca hembra rosca macho J. T, todo cobre U. Adaptador, cobre a rosca hembra V. Adaptador, accesorio a rosca hembra W. Acoplamiento, cobre a cobre
X. Acoplamiento de
reducción, cobre a cobre Y. Unión cobre a cobre Z. Unión cobre a rosca macho AA. Casquillo, cobre a cobre BB. Tapón para tubo flexible o especial de bronce (tubing ) CC. Cruce en arco, cobre a cobre DD. Fleje de cobre EE. Gancho para tubo de cobre especial (tubing )
Figura 7.39. Accesorios para tubería de cobre
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Cortador manual para tubería de cobre.
Figura 7.40. Corte con corta tubo.
Figura 7.41 Colocación de la cuchilla. 2) Quite las rebabas que hayan quedado en el tubo cortado, utilizando una lima o el escariador que generalmente viene adaptado en los cortadores de tubo (figura 7.42).
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Figura 7.42. Limando las rebabas. 3) Limpie el extremo del tubo, así como el interior de la conexión con tela de esmeril (lija). Las superficies que se van a unir deberán estar limpias, lisas y libres de óxido. Use un cepillo de alambre o una lija muy fina (No. 400) para pulir el interior. Pula el extremo del tubo con papel de lija hasta que el metal brille. No use lima hará marcas en la tubería), ni fibra metálica (se desprenderán partículas) (figuras 7.43 y 7.44).
Figura 7.43. Limpieza interior de las uniones.
Figura 7.44. Limpieza exterior de las uniones.
El éxito de toda soldadura depende en gran medida de la limpieza del tubo y las conexiones, razón por la que debe ser atendida con especial cuidado. 4) Para facilitar la fluidez de la soldadura es necesario aplicar una capa fina y pareja de fundente (pasta para soldar) en el tubo y la conexión, cuidando de que el fundente utilizado no sea corrosivo (figura 7.45)
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Figura 7.45. Aplicación de fundente.
Figura 7.46. Inserción de conexiones.
5) Introduzca firmemente el tubo en a conexión y caliente la unión con soplete hasta que, al tocarla con la soldadura, se funda y fluya alrededor de la conexión penetrando por acción capilar (figuras 7.46, 7.47 y 7.48). Inserte todo lo posible la tubería en la conexión. Déle una vuelta completa para extender el fundente en toda la unión. Quite el exceso que escurra con un trozo de tela. (Figura 7.46). Caliente la tubería y la conexión con un soplete, desplazando la llama sobre todo la superficie para lograr un calentamiento uniforme. Pruebe con la soldadura (figura 7.47). Aplique la soldadura en un solo punto, ya que se extenderá por sí sola. Continúe hasta que aparezca una delgada pátina de soldadura sobre la conexión (figura 7.48).
Figura 7.47. Calentamiento del tubo.
Figura 7.48. Aplicación de soldadura.
La soldadura empleada es de tres tipos distintos: Suave, está compuesta por 95 por ciento de estaño y 5 por ciento de antimonio; endurece rápidamente. Página 83 de 153
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50-50, compuesta por 50 por ciento de estaño y 50 por ciento de plomo; endurece lentamente. Dura, compuesta de una aleación de cobre y fósforo; se recomienda para juntas fuertes.
7.2.2.3 Conexiones a compresión La tubería de cobre flexible tiene la ventaja de ser fácilmente doblada a mano, con esto reduce algunas conexiones para adaptar la instalación al perfil de la edificación; no obstante, se requiere en más de una ocasión utilizar distintos tipos de conexiones y el tipo usual es por medio de las conexiones a compresión o avellanadas, que constan de una contratuerca y el elemento conector (figura 7.49).
Figura 7.49. Conexión a compresión. Recomendaciones
1) Al igual que las conexiones soldadas, se requiere de un corte perpendicular al eje del tubo y las rebabas escariadas. Un corta tubos permite un corte recto y uniforme en una tubería flexible. Gire el corta tubos, apretando con más fuerza en cada vuelta, hasta cortar el tubo (figura 7.50). Quite las rebabas para que la conexión abocinada quede hermética. Alise el borde con la pieza lateral. Antes de seguir, meta la tuerca abocinada en la tubería (figura 7.51).
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Figura 7.50. Utilización del corta tubos.
Figura 7.51. Utilización del escariador.
2) Introducir en el tubo la contra tuerca en el sentido adecuado (figura 7.52).
Figura 7.52. Posición de la contratuerca. 3) En el bloque de la herramienta de expansión, seleccione el diámetro adecuado e introduzca el tubo en el orificio de tal manera que sobresalga aproximadamente 1/8 de pulgada de la superficie del bloque (figura 7.53). 4) Con el cono de expansión apriete el sobresaliente del tubo en el bloque, poniendo unas gotas de aceite para lubricar; apriete hasta que asiente el tubo con la herramienta.
Figura 7.53. Utilización del avellanador Página 85 de 153
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Finalización de la operación de la herramienta y su ensamble de las tuberías.
7.2.3 Tuberías para drenaje Para los sistemas de drenaje se emplean tubos de: Plomo Barro vitrificado Cobre Concreto Fierro fundido Plástico Tubos de plomo Actualmente se utilizan en muy pocas ocasiones (se les está desplazando por el tubo de cobre o plástico); tienen la ventaja de ser muy resistentes a la corrosión. Por tener un importante grado de maleabilidad se les usa en servicios bajo tierra. Otra utilización muy común es la de obturadores hidráulicos (céspol) en la descarga de muebles hidráulicos (lavabos, fregaderos, etc.), así como en conexiones de muebles, como los excusados. Su manejo es parecido a las conexiones de los tubos de cobre. Página 86 de 153
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7.2.3.2 Tubos de cobre Para este fin se recomienda el empleo de la tubería tipo DWV, dadas sus características de fabricación. Aunque su costo inicial es elevado, se reditúa en función del mantenimiento requerido que es mínimo y de su larga duración. Su instalación es rápida y cómoda: se utiliza exactamente el mismo sistema de soldadura que es empleado para la tubería rígida hidráulica de cobre.
7.2.3.3 Tubos de fierro fundido (Fo Fo.) Se han empleado más comúnmente para drenajes (las primeras instalaciones que se efectuaron con tubos de fierro fundido fueron por los años de 1660, en las fuentes de Versalles, y a la fecha aún están en servicio) (figura 7.54).
Figura 7.54. Tubería para drenaje. Entre otras características tiene una gran resistencia a la corrosión y a los esfuerzos mecánicos, así como excelente rigidez en sus conexiones. El grueso de las paredes de estos tubos se encuentra en tres pesos diferentes: normal, mediano y pesado. El uso de la tubería más ligera (normal) está limitado o prohibido en la mayoría de los códigos de construcción, en todo trabajo que no sea sobre el nivel del suelo o en tubos ventiladores. El tipo pesado de los tubos de Fo Fo generalmente está marcado XH cerca de la campana, Página 87 de 153
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se usa para líneas subterráneas y bajadas de agua. Existe una gran variedad de juntas y conexiones para los tubos de Fo Fo (figura 7.55).
A - Curvas de 1/18, 1/6. 11/16 11/16 B - Curva de 1/4 C - T sanitaria D - Rama en Y E - Cruz sanitaria F - Ramales en Y doble G - Curva doble de 1/4 H - Curva de 1/4 larga I - Curva de 1/4 abierta J - Piezas de inflexión de 4. 6. 8. 10. 12 y 14 puIg (19. 15, 20. 25, 30, y 35cm) K - Sifón comente en P L - Sifón en U M - Sifón en P con respiradero de campana N - Sifón en U con respiradero de campana O - Accesorio de doble campana P - Manguito Q - Tapón de tubo de evacuación R - Entrada de aire fresco (para meter empujando) S - Entrada de aire fresco (para meter a martillo o retacando) T - Entrada de aire fresco (con retacado) (interior) U - Tapón de registro de limpeza V - Junta insertable o para intercalar W - T sanitaria sanitaria para toma o derivación X - T de respiradero para derivación Y - Y para derivación invertida Z - Cruz sanitaria para tomas o derivaciones AA - Cruz de ventilación para tomas o derivaciones BB - Manguito para recalcar recalcar CC - Curva de reducción Y. DD - T sanitaria de reducción EE - Ramal Y de reducción reducción FF - Reductor GG - Aumentador HH - Sifón de servicio II - T sanitaria con entrada lateral a la derecha JJ - T sanitaria sanitaria con entrada lateral a la izquierda KK - Curva de Y. con entrada en parte inferior LL - Curva de Y. con entrada lateral a la derecha MM - Curva de Y. con entrada lateral a la izquierda NN - Sifón de contrapresión
Figura 7.55. Accesorios para tubos de Fo.Fo.
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Manejo de los tubos de Fo. Fo. Para realizar conexiones. Para cortar los tubos: 1) Haga una marca alrededor del tubo con una segueta, con una profundidad aproximada de 1/8” (3 mm) (figura 7.56).
Figura 7.56. Marca guía hecha con segueta. 2) Coloque el tubo en el suelo sobre una madera y golpee con martillo martillo y cincel siguiendo el corte practicado previamente, hasta lograr el corte completo del tubo (figura 7.57).
Figura 7.57. Corte a martillo y cincel. Para realizar juntas con los tubos de Fo. Fo. Se debe tener presente que deberán ser totalmente herméticas, para lo cual se sugiere: que estén formadas por una parte fibrosa que realice la operación de empaque y otra que sea el sello para este empaque de estopa alquitranada y plomo en el mismo orden. Juntas verticales. Cuando se levante verticalmente una tubería, acomode cada tramo de tubo con la campana hacia arriba; debe asegurarse de que los tubos que se van a unir estén limpios y secos. 1) Coloque el extremo liso de de un tramo dentro de la campana del tramo o conexión anterior hasta tocar el fondo de la misma, verificando que quede en la posición debida. 2) Rodee el tubo con estopa alquitranada alquitranada en el lugar de la junta, retáquela y sumérjala hasta el fondo del espacio de la campana con un calafateador de estopa hasta que quede un espacio de 3/4 de pulgada del borde superior de la campana; Página 89 de 153
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3) Asegurarse de que la estopa quede bien apretada a todo el rededor, ya que esto garantizará que la junta sea impermeable. Al mismo tiempo que se esté empacando la estopa ponga a fundir plomo en un crisol (figura 7.58). 4) Para crear el sello de plomo deberá verter el plomo fundido poco a poco, por igual, a todo todo el rededor de la campana, procurando que quede al ras del borde superior de ésta. Deberá verter la cantidad de plomo necesaria para que la junta quede llena en una sola vez. Para verter el plomo utilice el cucharón; no lo sumerja frío en el plomo en fusión, caliéntelo junto al crisol, porque, si se sumerge en el plomo fundido, frío o mojado, se provocará una explosión que fragmentara el plomo y al caer en la piel te provocara quemaduras de tercer nivel (figura 7.59).
Figura 7.58. 7.58. Calafateado de las uniones .
Figura 7.59. Hechura del sello de plomo.
5) Cuando se haya enfriado el plomo, habrá que retacarlo. Para ello se utiliza un martillo y un escoplo; para apretarlo contra el tubo se emplea un escoplo interior y uno exterior para apretarlo contra la campana. Golpee firmemente varias veces todo el plomo alrededor de la unión para así obtener un buen sello (figura 7.60)
Figura 7.60. Método para retacar el plomo. Página 90 de 153
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Juntas horizontales. El procedimiento es similar al de las juntas verticales, salvo el emplomado, ya que para realizarlo se requiere de un collar de asbesto: coloque éste en la parte superior de la campana, la abrazadera del collar debe colocarse en la parte superior del tubo para que sirva de embudo para verter el plomo fundido (figura 7.61).
Figura 7.61. Método de emplomado o retacado de juntas horizontales . 7.2.3.4 Tubos de barro vitrificado Este tipo de tubería se emplea para drenaje en el exterior de los edificios. Presenta superficies interiores lisas y en general tiene buena resistencia a la acción corrosiva de los ácidos; estos tubos deben ser instalados sobre terrenos resistentes debido a su fragilidad (figura 7.62). Al igual que en los tubos Fo.Fo., existen conexiones curvas y desviaciones para la instalación de las líneas. El acoplamiento se logra gracias a que éstas vienen con un extremo ensanchado o reborde para formar la conexión con otro tubo del mismo material, o con tubería de Fo. Fo. Las uniones se realizan con cemento o con compuestos especiales.
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Figura 7.62. Accesorios para tubería vitrificada 7.2.3.5 Tubos de concreto Esta tubería es similar a la de barro vitrificado en su utilización (desagües) y colocación, también cuenta con una campana en uno de sus extremos para lograr la unión con otro tubo. Esta unión se realiza con cemento o mezcla (cemento-cal-arena); en las líneas directas de desagüe se requiere de la instalación de registros. Estos se practican a lo largo de la línea de drenaje, con una separación no mayor de 8m, y están hechos de mampostería con aplanado interior fino; normalmente cuentan con tapa registro de 40 x 60 cm (figura 7.63).
Figura 7.63. Tubería de concreto.
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7.2.4 Tuberías de plástico (PVC) La utilización de esta tubería abarca actualmente un campo muy amplio, pero por lo que se refiere a su aplicación en plomería se emplea indistintamente para la instalación hidráulica y la sanitaria. Tiene la ventaja de ser ligera, económica, de fácil instalación y con gran resistencia a la corrosión; no es recomendable en el manejo de agua caliente (mantiene sus características físicas hasta temperaturas no mayores a los 65°C); al empleársele en drenajes se debe cuidar el no instalarla donde se desechen solventes orgánicos. Presenta resistencia mecánica al trato normal; en el caso de instalársele a la intemperie es recomendable recubrirla con pintura blanca epóxica, ya que las tuberías expuestas a los rayos solares pierden su resistencia al impacto (instálense preferentemente ocultas o bajo techo). Existe una variedad muy amplia de accesorios para efectuar las distintas instalaciones requeridas. Existen dos sistemas para realizar las conexiones en las tuberías de PVC: el llamado cementado y el de espiga campana con arillo de hule. En más de una ocasión se requerirá de cortar los tubos para lograr los largos requeridos; esta operación se realiza con un arco y segueta o bien con un serrote de diente fino. El corte debe ser perpendicular al eje del tubo (a escuadra), usando una lima para eliminar las rebabas tanto por la parte interior como la exterior del tubo. En el caso de unirse por el sistema espiga campana se necesita practicar un chaflán en el extremo del tubo (espiga) de 15°.
Figura 7.64. Corte con arco y segueta.
Figura 7.65. Hechura del bisel con navaja.
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Figura 7.66. Biselado del borde exterior con una Iima. 7.2.4.1 Uniones cementadas Este tipo de unión se usa con los tubos de PVC de extremos lisos y conexiones de casquillos. Precaución: Tanto el cemento como el limpiador utilizados para esta operación presentan cierto grado de toxicidad, por lo que se recomienda trabajar en lugares ventilados. 1) Una vez obtenido el tubo del largo requerido, se toma la medida de la profundidad del casquillo marcándola en el extremo del tubo (figura 7.67).
Figura 7.67. Marcando el lugar preciso Página 94 de 153
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2) Con un trapo limpio y seco se quitan las impurezas de las partes que se van a unir, y se prueba de inmediato el ajuste en la inserción del tubo con el casquillo, que debe entrar de manera firme; zafe la conexión y límpiela con el limpiador específico para tubos de PVC. De esta limpieza depende ampliamente la efectividad de la un ión (figura 7.68).
Figura 7.68. Limpieza de las impurezas. 3) La aplicación del cemento se efectúa con una brocha de cerda natural, de un ancho aproximado a la mitad del diámetro del tubo por unir. Esta aplicación se debe efectuar tanto en el interior del casquillo como en el exterior del tubo, siguiendo la dirección del eje de éste, y respetando las profundidades de conexión marcadas previamente (figura 7.69).
Figura 7.69. Aplicación de cemento adhesivo, a) En el exterior del tubo. b) En el interior del tubo y en las conexiones. 4) El acoplamiento se debe realizar con un movimiento firme y uniforme para introducir el casquillo en el tubo. Dado que el cemento empleado es de secado rápido, se recomienda que la aplicación y el acoplamiento no duren más de dos minutos (figura 7.70). Página 95 de 153
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Figura 7.70. Acoplamiento de casquillo y tubo. Una unión realizada adecuadamente mostrará un cordón de cemento alrededor del perímetro del borde del acoplamiento, mismo que debe limpiarse de inmediato. Si este cordón es irregular o pequeño, significa que faltó cemento, por lo cual se deberá repetir la operación (figura 7.71).
Figura 7.71. Limpiando el exceso de cemento. El promedio de secado completo del cemento a temperatura entre 10 y 32° C es de una hora; sin embargo, es recomendable no utilizar esta tubería antes de 24 horas.
7.2.4.2 Acoplamiento por espiga campana con anillo de hule Esta unión es hermética y, además, actúa perfectamente como junta de dilatación. Requiere de ser fijada para evitar su desacoplamiento, y puede utilizarse en cualquier sistema sanitario. 1) Ya formado el chaflán en las espigas (extremo liso de los tubos) y hecha la marca tope, se limpia la espiga y el interior de la campana con un trapo limpio y seco (figura 7.72).
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Figura 7.72. Limpieza de la espiga y del interior del tubo. 2) Se coloca el anillo de hule en el interior de la campana, en la ranura que tiene para tal efecto (figura 7.73).
Figura 7.73. Colocación del anillo de hule. 3) Se aplica lubricante especial para los tubos de PVC, desde el chaflán hasta la marca tope como máximo; se recomienda no aplicarlo en exceso para evitar desacoplamientos posteriores (figura 7.74).
Figura 7.74. Aplicación de lubricantes. 4) Se colocan linealmente las piezas por acoplar y se inserta la espiga en la campana hasta la marca tope, la cual debe quedar visible, ya que la unión opera también como junta de dilatación (figura 7.75). Página 97 de 153
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Figura 7.75. Alineamiento de los tubos. Cualquier resistencia excesiva al paso del tubo dentro de la campana indica que el anillo de hule está mal colocado; en tal caso será necesario desacoplar y corregir la colocación del anillo. Para comprobar la colocación correcta ya hecha la unión, bastará girar ligeramente el tubo en ambos sentidos. Esto se debe lograr con cierta facilidad; en caso contrario, se debe desacoplar y corregir nuevamente la colocación del anillo. Al ser fijadas estas tuberías se debe considerar que tienen un alto coeficiente de dilatación, por lo cual aquella abrazadera que sea necesario instalar ceñida al tubo para dar rigidez a la instalación, se colocará sobre empaque para abrazaderas (puede ser neopreno) a una presión tal que no lo lastime o deforme, en virtud de que la dilatación exige holgura para moverse y no ocasionar daños en los sistemas de soporte de la tubería; se deberán considerar algunos puntos fijos y otros que tengan libertad de movimiento.
Ejemplo de tuberías de PVC. Página 98 de 153
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7.2.4.3 Conexiones entre tubos de plástico y tubos de otro material Existen varios conectores para empalmar tuberías de plástico a las de metal. Algunos tienen un anillo de plástico en un extremo y pasos de rosca en el otro. La tubería de metal se atornilla al extremo roscado y la de plástico se pega al anillo. Otro tipo de conexión usa un conector de plástico que se empalma con un conector metálico. La tubería de cobre se une a la conexión con soldadura o con un barril, y en la tubería de plástico se usa pegamento especial. Para unir tubería de plástico flexible a una tubería o conexión de metal se usa un conector de fierro galvanizado o de plástico rígido. Tiene un extremo angosto que se inserta en la tubería de plástico y se aprieta con prensa; el otro extremo, más ancho y enroscado, empalma con la tubería o conexión de fierro. La mayoría de estos conectores de tubería flexible tiene una sección hexagonal que permite apretar con una llave Steelson. Recubra la conexión con cinta de teflón, nunca con sellador líquido. Para sujetar un tubo de plástico, use una llave de cincho, nunca una Steelson, porque las bocas de ésta estropean el plástico (figura 7.76).
Ejemplo de instalación con varios tipos de materiales.
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Figura 7.76. Conectores para otros materiales. 8.- FUNCIONAMIENTO DE MUEBLES Objetivo: Al término del capítulo el participante mencionará la clasificación básica de los muebles hidráulicos y sanitarios, e indicará cómo operan.
8.1 Clasificación Los muebles que se instalan en los sistemas de plomería se pueden clasificar de acuerdo con el uso a que se destinan:
Evacuadores: • WC. • Mingitorios • Vertederos • Lava cómodos • Trampas de grasa • Coladeras de las bajadas pluviales
Estos muebles requieren de gran cantidad de agua en poco tiempo para efecto de realizar una limpieza profunda del mueble, además del arrastre de los desechos vertidos.
De limpieza: • Fregaderos • Lavaplatos • Lavaderos • Lavadoras de ropa
Los muebles de limpieza de objetos requieren de recipientes en donde el agua se pueda acumular y colocar los objetos. Requieren más bien de un flujo bajo pero constante, a excepción de las mangueras de jardín que se emplean en áreas abiertas. Página 100 de 153
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De higiene corporal • Lavabos • Regaderas • Tinas de baño • Lavabo de cirujano
Los muebles que se usan para la higiene corporal tienen características individuales, y con ello el flujo de agua varía de uno a otro. De manera genérica se catalogan como muebles hidráulicos y sanitarios; los evacuadores son sanitarios, y los de limpieza e higiene corporal, hidráulicos.
8.2 Muebles Hidráulicos Estos muebles se considerarán a partir de la derivación de la alimentación general del sistema hidráulico. A continuación se describen los elementos que integran los muebles hidráulicos en general. Línea de distribución de agua fría. Puede ser de cobre, PVC o galvanizada, proviene del centro de distribución o del ramal de distribución. Válvula de paso o seccionadora. Se emplea para suspender el servicio de distribución de agua al área en caso de alguna reparación, sin que se afecte la distribución de agua a las demás áreas donde se requiere su suministro. “T” para la derivación del agua al mueble y a su cámara de aire.
Cámara de aire. Se requiere de ella para aminorar el golpe de ariete, es simplemente la continuación de la línea de distribución al mueble. Chapetón. Este elemento únicamente tiene finalidades estéticas; se instala sobre el niple de la derivación para cubrir el acabado o los defectos de la construcción al instalar la derivación. Llave de retención. Es similar en funciones a la válvula de paso, pero aplicada individualmente por mueble. Niple final de-alimentación al mueble. Llave de lavabo. Puede ser individual o mezcladora, según la alimentación de agua que tenga el mueble, y es la reguladora del flujo para el servicio. La línea de distribución de agua fría proviene del centro o del ramal de distribución. La línea de distribución de agua caliente proviene del calentador o del ramal del tanque de agua caliente. Página 101 de 153
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Válvula de paso de agua fría y de agua caliente. “T” para la derivación de las líneas de servicio al mueble. “T’ para la instalación de la cámara de aire y servicio a las llaves.
Cámara de aire para disminuir los efectos del golpe de ariete. En la línea de agua caliente y en el caso de estar suministrada a partir del tanque de agua caliente, ésta se continúa como línea de retorno descargando en el tanque de condensados de la casa de máquinas. Las llaves de regadera regulan el flujo tanto de agua fría como de agua caliente, para ser mezcladas y obtener finalmente la temperatura deseada. “T” para conectar las llaves de agua fría y agua caliente para ser conducidos estos flujos.
Tubo mezclador. Es donde se efectúa la mezcla de agua fría y caliente de manera uniforme y se conecta finalmente a la regadera. De lo anterior, se puede observar que los muebles hidráulicos tienen que entregar flujos de agua en forma constante para su funcionamiento.
Figura 8.1. Instalación de llaves de retención para lavabos y vertederos de trabajo. Página 102 de 153
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8.3 Muebles Sanitarios Como ya se menciona, tienen por objeto desalojar las aguas negras directamente al sistema sanitario de las instalaciones de plomería, considerando también aquí a los muebles hidráulicos, a partir del desagüe de las aguas servidas. Al igual que los muebles hidráulicos, para su funcionamiento requieren normalmente de alimentación de agua fría y en algunas ocasiones de agua caliente. En el caso de la instalación de un inodoro con tanque bajo, tendremos: Alimentación de agua fría proveniente de las líneas principales que permiten el arra stre de los desechos vertidos. Llave o válvula de paso para controlar el servicio del área. Derivación de alimentación (“T”). Cámara de aire Una llave de retención para controlar la alimentación al mueble. El tanque bajo del mueble sirve para almacenar la cantidad necesaria de agua para el buen funcionamiento de éste, la cual será liberada para el arrastre de los desechos y limpieza del mueble mediante la acción de la palanca superior del tanque. En la mayoría de las instalaciones del IMSS no se utiliza este tipo de inodoros, porque existen inodoros con fluxómetro, el cual permite un mejor aprovechamiento del agua. La descarga es directa del mueble a la red sanitaria pasando por el obturador hidráulico del mueble. La línea sanitaria está descrita ampliamente en el capitulo dos, así como la línea de ventilación. En algunos casos esta línea se instala en el interior del muro, o fuera de éste (al otro lado del muro, donde se encuentra instalado el mueble sanitario), dentro de los cubos de instalación. En el caso de algunos fregaderos o muebles de laboratorio, antes de ser conectada la descarga a la línea sanitaria se instala una trampa de grasas, para evitar que éstas, al ser desechadas, lleguen a formar obstrucciones en las líneas de descarga.
8.3.1 WC, Inodoros o Excusados Este mueble está diseñado para la eliminación de los desechos orgánicos del cuerpo humano; sin embargo, también se tiene la mala costumbre de arrojar basura y objetos extraños para el fin del que fue diseñado. Estos muebles están construidos de fundición recubierta con esmalte no absorbente, porcelana vítrea o acero prensado. Página 103 de 153
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Los muebles sanitarios de porcelana no vítrea (que son los más comunes) están elaborados con arena recocida y esmaltados. Para su funcionamiento existen los sistemas de lavado hacia abajo por sifón y el de lavado sifónico con inyector.
8.3.1.1 WC de lavado hacia abajo Su eficiencia para la eliminación de los desperdicios orgánicos y su funcionamiento es con base en el sifón que se produce por la disminución de la presión atmosférica en el lado de la salida de la trampa. El diseño de la trampa de un WC es similar a la trampa común y corriente (céspol), con conductos de entrada y salida de igual diámetro; sin embargo, la longitud del conductor de salida es más corta que la de entrada. Estas inflexiones y vueltas cortas para que el flujo del agua sea retardado, dan oportunidad a que se forme una carga de agua retenida al lado de la trampa, obligando así la salida de los sólidos orgánicos que se han acumulado (figura 4.2).
Figura 8.2. Inodoros de lavado hacia abajo. 8.3.1.2 WC de lavado por inyector Con este sistema se logra producir la acción de sifón lo más rápido posible; el inyector se encuentra conectado al fondo de la trampa, acelerando finalmente con esto la eliminación de los desperdicios (figura 8.3).
Figura 8.3. Inodoros de lavado por inyector. Página 104 de 153
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8.3.2 Mingitorios Son muebles sanitarios que al igual que los WC están equipados con un dispositivo adecuado para su lavado, aunque parece que el propósito para el cual fueron elaborados hace de ellos una instalación que realmente no está a la altura del WC en lo que a higiene se refiere. En el caso de WC y del mingitorio el control del flujo de agua requerido para el desalojo de los desechos es generalmente con un fluxómetro.
Figura 8.3.2 a. Mingitorio con Fluxómetro de manija.
Figura 8. 3. 2 b. Fluxómetro para W.C. de manija. Página 105 de 153
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Figura 8. 3. 2 c. W. C. con Fluxómetro de manija. 8.3.3 Vertederos Este mueble es similar a algunos muebles hidráulicos que cuentan con tarja profunda, sólo que se consideran sanitarios por el tipo de aplicación (lavado de trapos, jergas, botes y en general artículos de aseo); lo mismo sucede con otros muebles (mesa de autopsias, algunas mesas de laboratorios. lava cómodos, etc.).
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Figura 8.3.2 d. Vertedero con válvula de nariz. 8.3.4 Fluxómetros Son válvulas que se pueden considerar automáticas y están íntimamente ligadas con los muebles sanitarios. Permiten un paso de volumen de agua a los muebles suficiente para ocasionar sifón en el mueble para su adecuado funcionamiento. Los fluxómetros operan adecuadamente cuando existe presión en las líneas de alimentación, dada su operación siempre estarán listos para funcionar repetidamente cuantas veces se requiera. Su funcionamiento se basa en que internamente están divididos en dos cámaras mediante un empaque, una superior y otra inferior, las cuales, en condiciones normales, se encuentran con la misma presión de agua. Al operar la manija se permite que la cantidad de agua en la cámara superior descargue su contenido, acto seguido y por diferencia de presiones se remueve hacia arriba un émbolo que permite el paso directo del agua a través del fluxómetro Página 107 de 153
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hacia el mueble. De manera paralela de este paso directo de agua, se le permite el paso a una pequeña cantidad de agua a la cámara superior y al llenarse ésta se igualan las presiones y el émbolo desciende cerrando así el paso de agua hacia el mueble. Los fluxómetros (válvulas de descarga a presión) suprimen los tanques y ahorran agua, pero son ruidosos y requieren tuberías de mayor diámetro. Su mecanismo de descarga consta básicamente de una válvula y de un control de parada que regula la presión del agua y la duración de la descarga. Existen dos modelos: de diafragma y de pistón. El modelo de pistón es el más usado. En ambos tipos un tomillo permite regular el volumen de agua por descarga. Hágalo girar de izquierda a derecha para disminuir la descarga; de derecha a izquierda para aumentarla. Si la descarga es insuficiente con el tornillo completamente abierto, quizá deba reparar el fluxómetro completo. Una descarga larga o ininterrumpida suele deberse a un paso de agua obstruido que deberá limpiarse con un alambre delgado.
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Figura 8.4. Detalle de instalación de inodoro tipo W-2 Página 109 de 153
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Figura 8.5. Detalle de instalación de inodoro tipo W-3. Tanque bajo Página 110 de 153
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Figura 8.6. Detalle de instalación de mingitorio tipo M1. de pedal. Página 111 de 153
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Figura 8.7 Instalación de lava cómodos. Página 112 de 153
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Figura 8.8 Detalle de Fregadero de Trampa de Grasa. Página 113 de 153
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Figura 8.9 Detalle de instalación de lavabo común. Página 114 de 153
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Figura 8.10 Detalle de Instalación de Lavabo de Cirujano Página 115 de 153
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Figura 8.11 Detalle de Instalación de Regadera Página 116 de 153
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Figura 8.12. Detalle de instalación de coladeras pluviales .
Figura 8.13 Detalle de Instalación de Coladeras Pluviales Página 117 de 153
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Figura 8.14 Detalle de Instalación de Coladeras Pluviales en Azoteas 9.- CONSERVACIÓN DE LA PLOMERIA Objetivo. Al término del estudio de este capitulo el participante mencionará las principales actividades de reparación en plomería.
9.1 Rutinas de Plomería Dentro de las actividades básicas de mantenimiento en los sistemas hidráulicos y sanitarios nos referiremos a lo que toca a los muebles. Para los sistemas de plomería (tuberías hidráulicas y sanitarias), realmente son mínimos los trabajos de conservación o reparación que se efectúan por ser elementos estáticos, razón por la cual no sufren desgastes físicos que son en gran mayoría la causa de los problemas. El problema característico de los sistemas sanitarios son los taponamientos u obstrucciones, normalmente provocados por uso inadecuado de la instalación. A continuación se enlistan los muebles y las actividades rutinarias de conservación que se requieren para estar en condiciones óptimas de servicio.
Muebles 1.-
WC
2.-
Lavabo
3.-
Mingitorio
Actividad Revisión y cambio de empaques en fluxómetro y regulación de presión de descarga. Revisión y cambio de empaques en válvula y limpieza de céspol. Revisión y cambio de empaque en fluxómetro y Página 118 de 153
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4.-
Regaderas
5.-
Fregadero
6.-
Vertedero
7.-
Coladera o bajada pluvial
8.-
Lava cómodos
regulación de presión de descarga. Revisión y cambio de empaques en válvula, limpieza y reponer piezas. Revisión y cambio de empaques en válvula y limpieza de céspol. Revisión y cambio de empaques en válvula y limpieza de céspol. Revisión y limpieza general. Revisión y cambio de empaques en válvulas y ajustes de accesorios.
Para realizar las actividades de conservación se requiere de tomar precauciones para evitar molestias y facilitar la ejecución del trabajo. Estas precauciones pueden ser:
Dar aviso del trabajo por realizar a los posibles usuarios.
Verificar si se puede efectuar la labor sin causar molestias al usuario.
En el caso de instalaciones hidráulicas, cerrar la llave de retención del área.
Cuando se trabaje directamente en la tubería sanitaria asegurarse de que no se utilicen los muebles sanitarios anteriores al punto de trabajo.
Tener a la mano la herramienta necesaria y las posibles refacciones que se utilizarán.
Evitar, en lo posible, dejar el trabajo a medias.
Mantener limpia el área de trabajo al momento de estar ejecutando (esto ayuda a evitar posibles accidentes), y una vez terminado limpiarla y ordenarla.
También hay que tener presente:
No implementar herramientas ni refacciones de dudosa eficiencia, sino utilizar las apropiadas. No dar uso inadecuado a las herramientas.
9.2 Recomendaciones Generales Por ser elementos de uso constante los fluxómetros, requieren de cuidado continuo. Para ello habrá que proceder de la siguiente manera: Cerrar con un desarmador el tomillo de la parte superior lateral. Con esto el fluxómetro queda sin paso de agua. Retirar la cúpula o tapa superior del fluxómetro, así como el émbolo y limpiarlo. Colocar la cúpula (sin instalar el émbolo) y abrir la válvula de retención (el tomillo que cerró Página 119 de 153
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anteriormente) para lavar el interior del fluxómetro; colocar nuevamente el émbolo y la tapa (cúpula); en caso de que el empaque se encuentre en majas condiciones hay que cambiarlo, así como cualquier otra pieza que esté en la misma situación. En el caso de válvulas o llaves normalmente se requiere dar atención directa a sus empaques; sólo en el caso de ser accesorios antiguos el daño puede ser mayor, y entonces es preferible remplazadas. Si se trata de llaves o válvulas soldables, hay que desarmarlas y Retirar los empaques para reinstalarlos, ya que el calor que se utiliza para soldar puede dañarlos. Las figuras muestran las llaves y válvulas características de manera que se observen sus principales componentes. Los procesos de arreglo no se explican completos, por ser tan variados de acuerdo con las marcas, pero en general son similares, y los pasos por seguir serán en función de su construcción. Otro punto que no se debe desatender en los muebles hidráulicos y sanitarios es la limpieza del céspol. En el caso de vertederos o lavabos se podrá proceder inicialmente de la siguiente manera: Vierta agua hirviendo por espacio de 5 ó 10 minutos; posiblemente esto sea todo lo que se necesite. Use un fuerte limpiador químico de drenaje. La mayoría es una composición de sosa cáustica con bauxita y otros ingredientes con una intensa acción química. (No use solamente lejía.) Siga las instrucciones de la etiqueta! Si las sustancias químicas destapan el drenaje, asegúrese de enjuagar con agua caliente cuando menos por espacio de 10 minutos. En caso de que el céspol se encuentre totalmente obstruido, use un destapador de succión, con cuidado de que haya suficiente agua en el vertedero para proporcionar un sello (quite la coladera de canasta del drenaje). Utilice un tramo de alambre con un gancho para jalar todos los desperdicios que puedan encontrarse en el céspol. Finalmente, quite el tapón metálico si existe. Esto puede eliminar la obstrucción. Si no, use la sonda dentro del tubo. Para mejores resultados, gire la sonda, insértela, gírela nuevamente y repita esta operación hasta que la obstrucción se haya aflojado. Vierta agua hirviendo por el tubo por espacio de 10 minutos después de haber abierto la línea para arrastrar toda la grasa y demás acumulaciones. Cuando se trate de excusados, use una bomba de hule del tipo de esfera de fuerza que normalmente destapa la obstrucción. Asegúrese de que haya suficiente agua en la taza durante el bombeo, y si no, use la sonda para excusado (una sonda corta con manija en un extremo y un gancho en la otra). Coloque la sonda dentro de la taza y gire la manija hasta que se endurezca el movimiento, y luego jálela hacia atrás (esta acción frecuentemente destapa la obstrucción). Si la sonda no elimina la obstrucción, use una pequeña sonda en la misma forma que se describe para abrir los drenajes, y como último recurso quite el excusado del piso, póngalo boca arriba y trate de destaparlo por uno y otro lado. Página 120 de 153
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9.3 Actividades Básicas en las Rutinas de Plomería 9.3.1 Reparación de Llaves con Empaque Las llaves del sistema de árbol y empaque constan de tres partes básicas: montaje de árbol, empaque de borde plano o biselado y estopero. El empaque corta la afluencia de agua cuando el árbol está atornillado. El estopero (ya sea con empaque de hule o de pabilo) evita que el agua escape por la cruceta, cr uceta, también llamada manija (figura 9.2). Cuando una llave se sale, la causa puede ser un empaque deformado que esté mal asentado en el árbol, o un defecto en el estopero. Si la causa reside en el asiento del empaque o del árbol, la fuga se producirá por el surtidor de la llave. Los problemas del estopero se detectan por el goteo alrededor del eje de la cruceta o debajo del chapetón que, como escudo, cubre completamente la base de la llave. Si la llave está cerrada y gotea por el surtidor, debe cambiarse el empaque. Si esto no soluciona el problema, o si el empaque se desgasta con demasiada frecuencia, es probable que el asiento del árbol tenga un mal acabado. El asiento está hecho de bronce y puede dañarse por la corrosión, y también si se aprieta excesivamente el árbol para tratar de detener un goteo, que en realidad proceda de un empaque desgastado. El asiento de la válvula puede rectificarse utilizando una herramienta asienta válvulas; en algunas llaves deberá cambiarse por uno nuevo. Las pérdidas de agua alrededor del árbol requieren el cambio de la tuerca del estopero. Si aun así no se corrige el desperfecto, cambie toda la llave. Nota. Cuando use pinzas o llave perico, envuelva las mordazas con masking tape o con cinta aislante.
Figura 9.2. Llave con empaque. Página 121 de 153
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Figura 9.3. Reparación del goteo por la manija.
Figura 9.4. Asiento desgastado.
9.3.1.1 Si gotea por la manija a) Trate de apretar la tuerca del estopero, sin forzarla. Si sigue goteando, desatornille la tuerca y cambie el estopero si está corroído. Si está atorado en la tuerca, haga palanca para quitarlo. b) Si se ha usado pabilo para hacer el empaque, sustituya todo el pabilo enrollándolo en el árbol hasta cubrir la tuerca. Añada unas cuantas vueltas más para que la tuerca ajuste bien. c) Las llaves con tuercas planas de seguridad llevan empaques de anillo en lugar de estoperos. Quite la tuerca, saque el árbol y cambie el empaque por otro exactamente de la misma medida.
9.3.1.2 Asiento desgastado Si una llave sigue goteando después de cambiar el empaque, rectifique el asiento de válvula. Quite el árbol: con la herramienta asienta válvulas ajuste la fresadora contra el asiento hasta que la guía entre bien. Dé vueltas al mango de la fresadora hasta que se mueva suavemente. Deje correr agua para limpiar las rebabas. Coloque el nuevo empaque (figura 9.4). Página 122 de 153
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Figura 9.5. Reparación de goteo por el vástago o árbol. 9.3.1.3 Si gotea el vástago. a) Corte el agua, quite la cruceta y la pieza decorativa. Desatornille la tuerca del estopero; vuelva a poner la cruceta en el árbol. Quite el árbol girando la cruceta. b) La mayoría de las llaves tienen un empaque de hule en la base del árbol. Si se desgasta, la llave gotea. El nuevo empaque debe servir para agua fría y caliente. c) En una llave de presión, el árbol de metal abocinado se ajusta contra el empaque para cerrar el agua. Si hay goteo, quite toda la pieza y cambie el empaque. d) Algunas llaves de cruceta alta tienen un diafragma en forma de sombrero en lugar del empaque. Para repararlas, sustituya el diafragma del extremo del árbol.
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9.3.2 Cómo desmontar los tapones fijos (figura 9.6) En la tina de baño, mueva la palanca a la posición de apertura, sujete el tapón y gire la palanca a errado. Saque el tapón En los modelos de tapón fijo vertical, déle vueltas y jale hacia arriba. Para desmontar el tapón fijo de un lavabo, déle un cuarto de vuelta en la dirección en que le resulte más fácil y jale hacia arriba.
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Figura 9.6. Como desmantelar tapones fijos. a) y b) En tinas de baño. c) y d) En lavabos. 9.3.3 Reparación de flotadores y émbolos (figura 9.7) a) Si entra agua en el tanque, pero éste no se llena, vea si la pera asienta correctamente. Si está descentrada, ajuste el brazo guía. Los alambres deben estar limpios y derechos. b) Para cambiar la pera, cierre el paso del agua y descargue el tanque. Desenrosque la pera de su alambre y limpie el asiento con fibra. Después de instalar la pera nueva. deje correr el agua. c) Si el agua sigue corriendo después de lleno el tanque, doble un poco la varilla del flotador para aumentar la presión sobre la válvula. Si sigue saliéndose, en necesario reparar la válvula. d) Si la válvula de entrada se sale, cambie el émbolo y el anillo estopero. Cierre el agua y descargue el tanque. Desarme el flotador y quite el émbolo de la varilla. Ponga empaque y anillo nuevos. e) Para cambiar todo el mecanismo (válvula y flotador), corte el agua y vacíe el tanque. Desatornille las tuercas de la parte de abajo del tanque, sujetándolas con unas pinzas quite el flotador, removiendo la palanca que acciona al flotador y que a su vez acciona el Página 125 de 153
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embolo que abre y cierra toda la válvula del tanque bajo, deseche el mecanismo dañado y vuelva a armar todo el mecanismo, teniendo especial cuidado en la instalación de los empaques de la entrada al tanque ,ya que el empaque principal es cónico y deberá de insertarse en la parte baja del interior del tanque mas otro empaque en sentido contrario, o por el exterior del tanque, posteriormente se apretaran las tuercas de la misma válvula con un apriete sencillo, para no romper la cerámica del tanque. después se instalara la varilla que soporta al flotador realizando los ajustes para darle el nivel máximo de agua y que además realice el corte de la misma, antes de que se rebosé el agua.
Figura 9.7. Reparación de flotadores y émbolos. 9.3.4 Sustitución de una llave de paso Si una llave es muy vieja, quizá sea mejor cambiarla que repararla. Corte el suministro de agua. Use una llave de pico de ganso para soltar las tuercas de ajuste superiores; luego suelte la tuerca que conecta la tubería de suministro con la llave de paso y quite todo el conjunto. Si la llave nueva es del mismo tipo que la vieja, limpie las superficies de contacto con un polvo limpiador casero e instálela. Si va a instalar una llave de otro tipo, quizá deba efectuar nuevas conexiones a la tubería. Emplee accesorios resistentes y tuberías de cobre.
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Figura 9.8. Llave de paso o de retención. En este caso estamos representando una válvula muy común para sistemas hidráulicos sanitarios, sin embargo existen otro tipo de válvulas de paso, que bien puede ser de globo así como de compuerta o de globo.
9.3.4.1 Reparación de llave de paso empotrada a) Una llave de dado (autoclé) le permitirá quitar una llave empotrada. Quite la cruceta y el chapetón; recorte el yeso o el azulejo para poder manejar la herramienta. b) Si la llave empotrada es de árbol cambie los empaques desgastados y rectifique los asientos de válvula como en cualquier llave de fregadero. Si la llave es mezcladora (Fig. inferior), desármela. Cambie el cartucho por otro exactamente igual. Repare el yeso o el azulejo que pudo haberse descascarado.
Figura 9.9. Reparación de llave de paso empotrada Página 127 de 153
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9.3.5 Reparación de llaves mezcladoras Las más modernas llaves mezcladoras controlan con una sola cruceta tanto el volumen como la temperatura del agua. Se mueve la cruceta de derecha a izquierda para cambiar la temperatura de agua fría a caliente. Para aumentar el volumen del chorro, se jala la cruceta y para disminuirlo se empuja hacia atrás. Hay tres clases de llaves mezcladoras de este tipo: de bola hueca, de válvula y de cartucho (figura 9.10). La llave de bola hueca es la más sencilla. Su pieza principal es una esfera hueca de bronce con tres aberturas: una para la entrada del agua caliente, otra para la entrada del agua fría, y gira para el canal del surtidor. Al mover la cruceta, cambia la alineación de cada abertura con respecto a su entrada, y así varia la proporción del agua fría y de la caliente, y permite un chorro de salida mayor o menor. El tipo de válvula, no muy usual en México, es el más parecido a la llave tradicional de dos controles. Su palanca mueve una leva especialmente diseñada que presiona los extremos de un par de válvulas provistas de resortes. Al mover la palanca de derecha a izquierda, la leva abre la válvula del agua caliente y cierra la del agua fría. Cuando la palanca se mueve hacia adelante, la leva abre ambas válvulas al mismo tiempo sin cambiar la proporción de agua caliente y fría. La llave del tipo de cartucho utiliza un mecanismo de cartucho recambiable para controlar el volumen y la temperatura del agua. El agua caliente y el agua fría se mezclan en el cartucho por medio de aberturas superpuestas similares a las de las llaves de bola hueca. a) Para reparar una llave mezcladora de bola hueca, quite la palanca y desenrosque el casquete. Desarme el conjunto y quite el surtidor. Instale empaques, leve y resortes nuevos. b) El filtro obstruido o el goteo por un empaque desgastado disminuyen el caudal en una llave de válvula. Desenrosque el collarín y cambie el empaque. Para limpiar el filtro debe quitar el tapón. c) Para reparar una llave de cartucho, tendrá que cambiar el cartucho. La forma de desmontarlo depende del modelo. Lo más usual es quitar el casquete y la cruceta, soltar la horquilla y sacar el cartucho.
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Figura 9.10. Reparación de una llave mezcladora, a) De bola hueca. b) De válvula. c) De cartucho. 9.3.6 Reparación de fluxómetros
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Si la manija del fluxómetro pierde presión, seguramente se habrá desgastado algún empaque. Si con uno nuevo continúa el goteo, deberá cambiarse toda la unidad (émbolo, resorte, bushing, rondana y empaques). Desarme la manija desatornillando el retén; quite todo el émbolo y el bushing. Limpie muy bien las partes antes de volver a armarlas (figura 9.11). Si la válvula no cierra bien, o si no se descarga correctamente aunque tenga abierto el tornillo de control, es necesario reparar el fluxómetro. Primero, corte el suministro de agua. En el modelo de pistón (externo der.) sólo es posible reemplazar por separado el casquillo de hule. Quite los chapetones (interior y exterior) y desarme toda la unidad. El casquillo puede desatornillarse del pistón. Si el fluxómetro es de diafragma, es mejor cambiar todas las piezas. Sin embargo, para reparar un fluxómetro que descarga en exceso o ininterrumpidamente, pruebe primero con un alambre delgado para eliminar cualquier obstrucción que pudiera existir en el conducto de derivación.
Figura 9.11. Reparación de fluxómetro. a) La manija pierde presión. b) La válvula no cierra (fluxómetro de pistón). c) La válvula no descarga (fluxómetro de diafragma). 9.3.7 Reparación de tanques de inodoros Con frecuencia surgen problemas en las cajas o tanques de los excusados: para poder reparar cualquier desperfecto es necesario conocer bien su funcionamiento. Las partes esenciales del sistema son dos válvulas o cierres: la válvula de entrada o mecanismo flotador, Página 130 de 153
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y la válvula de salida que consiste en un tapón obturador (pera) de hule o plástico y un asiento de válvula (figura 9.12). Cuando se acciona la manija del tanque, una palanca mueve la varilla que levanta la pera de su posición y permite que el agua del tanque pase a la taza. Cuando se vacía el tanque, suceden dos cosas: la pera vuelve a su asiento tapando la salida, y el flotador desciende bajando la varilla y abriendo la válvula de entrada. El agua del tubo de carga fluye entonces por el tubo de salida para volver a llenar el tanque y mantener el nivel en la taza. A medida que se va llenando el tanque, el flotador sube, y hace que suba la varilla hasta que se cierra la válvula de entrada, con lo que se completa el ciclo. Desperfectos más frecuentes La mayoría de los desperfectos de los tanques de los excusados se producen en las válvulas. Si la válvula de entrada no cierra, ya sea porque está defectuosa o porque el flotador no está bien ajustado, el resultado será un flujo continuo de agua al tanque, con el desperdicio de agua y el ruido consiguiente. Si la pera no encaja perfectamente en su asiento, el tanque no podrá llenarse y se producirá un flujo constante hacia el W.C., lo que imposibilitará la descarga normal.
Figura 9.12. Caja o tanque de un inodoro, a) Partes esenciales. b) Detalle de accesorios 9.3.7.1 Reparación de tanques modernos a) Un flotador perfeccionado elimina la mayoría de los defectos de funcionamiento de válvula de entrada, al reemplazar el empaque tradicional por un obturador de diafragma. La palanca del flotador mantiene cerrado el diafragma hasta que se descarga el tanque; Página 131 de 153
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luego, la palanca abre el diafragma, permitiendo que el agua suba por el tubo de carga y llegue al tanque por el tubo de salida. Unos cierres de vacío impiden que el agua se regrese: la presión baja en el tubo de carga haciendo que los cierres se aprieten herméticamente. b) Otro tanque moderno es el que consta de cilindro flotador y ranita. Cuando se acciona la manija, la palanca levanta la. ranita soltando el agua. Al vaciarse el tanque, la ranita vuelve a su asiento y el cilindro flotador desciende haciendo que baje la palanca y que se abra la válvula de entrada. El agua sube por el tubo de carga, situado en el centro del conducto, baja por el tubo de salida y entra en el tanque por el extremo inferior de éste. Al llenarse, se levanta el cilindro y empuja la palanca que cierra la válvula de entrada y completa así el ciclo.
Figura 9.13. Tanques modernos a) De obturador de diafragma b) De cilindro flotador y ranita 9.3.8 Reparación de desagües Hay dos tipos de desagües: estándar y de bayoneta. Cuando instale o cambie un desagüe estándar necesitará que alguien lo ayude para sujetar la contra de canasta mientras usted, desde abajo, aprieta las tuercas de seguridad con un perico. El de tipo bayoneta puede montarse o desarmarse sin ayuda. Con la contra de canasta en su sitio, el retén se ajusta por debajo del lavabo o del fregadero, procurando que sus muescas queden alineadas con los pasos de rosca que tiene el cuello de la canasta. Los desagües Página 132 de 153
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modernos suelen venir equipados con empaques herméticos. En ese caso, quite el papel de la superficie adhesiva del empaque y colóquelo en el borde interior de la canasta, presionando firmemente. Si no viene incluido el empaque, aplique una gota de sellador de silicón por la parte inferior del borde antes de instalar la canasta (figuras 9.14 y 9.15).
Figura 9.14. Estructura de los desagües. a) Desagüe estándar. b) Desagüe de bayoneta.
Figura 9.15. Reparación de desagües. Página 133 de 153
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9.3.8.1. Cambio de desagües a) Para desmontar un desagüe, comience aflojando las tuercas de ajuste. Sáquelas completamente de las zonas roscadas y quite el tubo. b) En el desagüe estándar, quite la tuerca plana de seguridad (contra). Si es acanalada, coloque un trozo de madera y golpee con un martillo. En el de bayoneta, quite los tornillos inferiores. c) Si la canasta gira junto con la tuerca y no cuenta usted con ayuda, inserte unas pinzas de punta en los orificios del filtro y sujételas con unas pinzas de presión.
9.3.8.2 Cómo destapar desagües Actúe rápidamente cuando note que el desagüe vacía con más lentitud de lo normal. Un desagüe parcialmente tapado es mucho más fácil de arreglar que uno totalmente obstruido. En muchos casos, bastará con verter por el desagüe agua hirviendo en abundancia para restablecer su funcionamiento normal (no use este método con tuberías de plástico, pues no resisten temperaturas superiores a los 800). En ocasiones bastará usar una bomba de ventosa para limpiar un desagüe obstruido. Quite la mayor parte del agua estancada, dejando la suficiente para cubrir la copa de la bomba. Para aumentar la presión, tape la abertura del rebosadero del lavabo con un trapo húmedo y, con el tapón del lavabo quitado, bombee vigorosamente de arriba abajo, sincronizando los golpes (figura 9.16). Si el desagüe sigue tapado trate con sosa cáustica en escamas o con un producto comercial para destapar caños; se echa en el desagüe y se vierte agua por encima. Al disolverse la sosa, arrastra la obstrucción. Precaución. Nunca emplee bomba de ventosa si emplea sosa u otros productos químicos; las salpicaduras queman.
Figura 9.16. Cómo destapar desagües. Página 134 de 153
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a) Lavabos o vertederos tapados Quite el tapón del desagüe y tapone el rebosadero. Deje agua suficiente para cubrir la copa de la bomba. Inclínela para que entre un poco de agua. b) Inodoros tapados Para destapar el excusado, use una bomba con reborde para que encaje en el paso del sifón. Bombee con fuerza. No use al mismo tiempo productos químicos.
9.3.8.3 Cómo desatascar una cañería Si se acumula agua en la tubería, tal vez se encuentre obstruida la tubería del desagüe. Para localizar el sitio exacto de la obstrucción, empiece por el tapón de registro más próximo a las tuberías afectadas. Estos tapones se encuentran debajo del lavabo o del fregadero. Coloque una cubeta debajo de este tapón y vaya soltándolo poco a poco. Si escurre agua, el atascamiento se encuentra entre este tapón de registro y la coladera más próxima. Si el tapón no gotea, revise el siguiente. Una vez que ha encontrado el tapón que gotea, termine de desenroscarlo lentamente y vacíe toda el agua estancada en una cubeta. Inserte una sonda desatascadora por la tubería hasta llegar a la obstrucción, y muévala con fuerza hacia adelante y hacia atrás, haciéndola girar para romper la obstrucción. Si no tiene una sonda y el taponamiento está al alcance, puede utilizar un alambre. Si ninguna de las herramientas con que cuenta alcanza a llegar a la obstrucción, tendrá que recurrir a una sonda o guía de acero (figura 9.17).
Figura 9.17. Cómo desatascar una cañería Página 135 de 153
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9.3.8.4 Cómo quitar obstrucciones por raíces Es frecuente que en las cañerías de drenaje que atraviesan jardines aparezcan obstrucciones formadas por raíces. La fuerza de las raíces de calibres pequeñísimos es tal que llegan a atravesar los tubos de concreto (los de asbesto-concreto son más resistentes, lo mismo que los de barro cocido) por los poros del material y se desarrollan en el interior hasta llenar todo el diámetro del tubo. Cuando note que los registros del jardín permanecen llenos de aguas negras, introduzca un alambre fuerte o una varilla por uno de ellos para localizar el punto exacto donde está la obstrucción. Se forma un gancho en el extremo del alambre o de la varilla para que arrastre las raíces al sacarlo. Si se tiene una sonda con tenazas en el extremo, como la de la ilustración, la labor será más fácil (los municipios proporcionan a veces este servicio). Al operar este destapador no debe olvidarse llenar la tubería de agua porque facilita la circulación de la sonda y la acción de las tenazas. Puede darse el caso de que ni la sonda preparada con el alambre o la varilla, ni la sonda con tenazas logren destapar la obstrucción. En tal caso hay que cambiar el tramo de cañería de concreto y sustituirla por una de barro cocido o de fierro fundido (figura 9.18).
Figura 9.18. Cómo desobstruir el drenaje 9.3.9 Empleos de la sonda desatascadora a) Si la tubería forma un ángulo muy pronunciado, como en un céspol de sifón, curve la punta de la sonda en la dirección del ángulo antes de introducirla. b) Para destapar un lavabo, meta la sonda hasta que llegue al céspol de sifón y hágala girar lentamente. No empuje la obstrucción: engánchelo o rómpala. c) Si no consigue que la sonda pase por el codo del céspol de sifón, quite el tapón del céspol con unas pinzas; vacíe el agua en un recipiente e inserte la sonda.
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d) Dé vueltas a la sonda al irla metiendo en la tubería, sin forzarla, pues podría empeorar la obstrucción o dañar la tubería. Si no se destapa, quite el sifón. e) Para quitar el céspol de sifón, desatornille la primera tuerca de ajuste, apuntalando el sifón con un trozo de madera. Sujete el sifón mientras quita la otra tuerca. f) Introduzca la sonda hasta encontrar la obstrucción; muévala hacia adelante y hacia atrás, haciéndola girar. Siga moviendo la sonda hasta limpiar la .tubería. g) Saque la sonda; quite los restos de suciedad con un periódico. Limpie el céspol de sifón antes de volver a conectar. Finalmente, deje correr el agua caliente h) El céspol de sifón de las tinas de baño se encuentran cerca del desagüe; la sonda entrará más fácilmente en la tubería si se inserta por el rebosadero. i) En algunas tinas de baño el céspol de sifón está lejos del desagüe. La sonda deberá introducirse por el desagüe, después de quitar la rejilla o filtro. j) Para destapar un excusado, introduzca la sonda desatascadora y empújela hasta llegar a la obstrucción. Sólo entonces dé vueltas a la manivela.
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Figura 9.19. Utilización de la sonda Página 138 de 153
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9.3.10 Cómo cambiar un tramo de tubería a) Cierre el agua y corte la tubería con una sierra de arco. Desenrosque los trozos de las conexiones con dos llaves Steelson, una para mantener fija la conexión y otra para dar vuelta al tubo. b) Sustituya el „tubo cortado por los trozos nuevos con sus uniones. Cuando esté atornillado, el conjunto deberá tener la misma longitud que la tubería anterior. c) Ponga cinta de teflón para sellar uniones a las roscas: atornille las piezas de unión (A, B) en los tubos (T1, T2). Ponga la tuerca unión (C) en su lugar. No apriete. d) Atornille cada tubería en su conexión (C1, C2). Una llave steelson sujeta la conexión mientras la otra se usa para dar vuelta a la tubería. e) Después de poner sellador o cinta a las roscas ajuste la unión atornillando firmemente la tuerca unión con un par de llaves.
Figura 9.20. Cambio de un tramo de tubería. Página 139 de 153
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9.3.11 Verificar funcionamiento de fluxómetros (figura 9.21) a) El primer empuje de la manija o pedal hace que el émbolo incline el perno de la válvula de desahogo para iniciar el ciclo de descarga.
b) El perno de la válvula de desahogo se mueve sobre el émbolo de la manija o pedal mientras que el fluxómetro cicla.
c) El perno de la válvula de desahogo se colapsa sobre el émbolo de la manija o pedal oprimido, permitiendo al fluxómetro cerrarse automáticamente.
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d) Es necesario purgar la línea de alimentación de agua cuando se coloca por primera vez el Fluxómetro, sobre todo si se instala en una obra nueva. Para purgar la línea de alimentación, cierre la llave de retención (1), quite la cúpula (2), saque el émbolo (3), vuelva a colocar la cúpula (2) y abra la llave de retención (1) dejando correr el agua para eliminar impurezas. Al finalizar la limpieza de la línea de alimentación, cierre la llave de retención (1), quite la cúpula (2); coloque el émbolo y la cúpula nuevamente, y abra la llave de retención. Su fluxómetro está listo para funcionar.
Figura 9.21. Verificar funcionamiento de Fluxómetro de manija.
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