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PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS DE HORMIGON CON CAMISA DE CHAPA Dentro de las tuberías comerciales de presión utilizadas hoy en día en España no existen razones técnicas que justifiquen la gran disparidad de coeficientes de rugosidad empleados, y mucho menos el empleo de fórmulas distintas para materiales diferentes.
La falta de una reglamentación oficial da lugar a sustituciones engañosas, justificando teóricamente cambios a menores diámetros. El resultado final es una conducción equivalente sobre el papel, pero de menor capacidad real que la prevista.
Las rugosidades de los distintos materiales son equivalentes en su funcionamiento hidráulico, especialmente en los tubos grandes y así se manifiesta de forma general en toda la Normativa del mundo occidental, reconociéndose que tiene mucha más incidencia en las pérdidas de carga reales de una conducción, las condiciones de ejecución y de servicio, que la naturaleza de los materiales constitutivos.
Deben diferenciarse claramente los conceptos de pérdidas de carga por rugosidad en la tubería y pérdidas de carga singulares producidas por la naturaleza de la conducción, juntas, piezas especiales, mecanismos, etc. siendo las pérdidas totales, y por tanto reales, la suma de todas ellas.
La pérdida de carga total media del tubo instalado se admite normalmente que es de 1.5 a 2 veces la medida en laboratorio para un solo tubo aislado.
Las fórmulas y coeficientes históricos son anteriores a mediados del siglo pasado. El 19 de marzo de 1964, la Comisión technique pertes de charge de la chambre syndicale nationale de l’hygiène publique concluyó, como resultado de un prolongado estudio de comparación, la equivalencia hidráulica entre los distintos materiales estudiados, acero revestido con mortero, amianto cemento, hormigón centrigufado, fundiciones revestidas con mortero, PVC rígido. Es decir que para un diámetro igual, dentro de los diámetros estudiados, permiten asegurar el mismo caudal para la misma pérdida de carga. Las diferencias entre los distintos materiales consideró la comisión que quedaban dentro del orden de los errores “probables” de las determinaciones experimentales básicas.
La evolución del coeficiente de rugosidad en el tiempo está sobrevalorada en el caso del hormigón.
Con el tiempo se forma interiormente una “película” alrededor del material del tubo, que depende de la composición del agua transportada. Esta “película” es la que realmente está en contacto con el agua en movimiento. Debido a este efecto los distintos materiales tienden a igualar su comportamiento de rozamiento hidráulico.
En redes en servicio con instrumentación capaz de determinar rugosidades, se han medido aumentos de la rugosidad equivalente por debajo de las fórmulas teóricas en aguas duras (Tarragona), o incluso disminución del coeficiente de rugosidad al cabo del tiempo en aguas de riego (Andalucía).
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Puede encontrarse más información en la publicación de AFTHAP Equivalencia de los coeficientes de Rugosidad de las Tuberías de Presión, descargable en formato PDF (1.388 Kb)
Pueden descargarse las tablas de pérdidas de carga según Colebrook para diámetros de 500 a 3000 mm (531 Kb)
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