Transcript Tubo pitot
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CNA
SEMARNAP
Comisión Nacional
del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
TUBO PITOT
Autor: Ruiz A. A.
Revisor: Juárez, N.R.
Editor: Ochoa, A.L.
INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA
SUBDIRECCIÓN GENERAL DE ADMINISTRACIÓN DEL AGUA
COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA HIDRÁULICA
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CONTENIDO:
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ?
2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN FÍSICA
4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE INSTALACIÓN
5. PRUEBAS DE PRECISIÓN Y CALIBRACIÓN
6. REGISTRO E INTERPRETACIÓN DE LECTURAS Y PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN
7. MANTENIMIENTO BÁSICO
8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
9. LISTADO DE PRINCIPALES PROVEEDORES
10. OTROS VOLUMENES DE LA SERIE
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1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ?
Para quién?
Este manual esta dirigido a técnicos, ingenieros,
operadores de sistemas hidráulicos y a todos los
interesados en la capacitación sobre la instalación,
uso y manejo del tubo Pitot.
Por qué?
Es necesario saber principalmente cual es el
procedimiento que se debe seguir para poder
manejar con habilidad el tubo Pitot, y que opciones
nos presenta este aparato de medición.
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2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
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LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN SE
DIVIDEN EN LO SIGUIENTE:
• PRINCIPIO HIDRÁULICO
• COMPONENTES DEL TUBO PITOT
• ACCESORIOS DEL TUBO PITOT
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PRINCIPIO HIDRAULICO
El tubo Pitot es un instrumento destinado a la medición
del caudal a través de la cuantificación de la velocidad
del flujo utilizando la ecuación de continuidad que se
muestra a continuación;
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Q=AxV
donde:
Q= es el gasto del flujo
A= es el área transversal
del conducto
V= es la velocidad del
flujo
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En consecuencia, es un medidor indirecto de caudal, y puede utilizarse
tanto
en
conductos
libres
como
a
presión.
En su extremo inferior, el tubo Pitot cuenta con dos pequeños orificios en
forma de gancho que están orientados a 180 grados uno del otro, los
cuales se colocan uno a favor del flujo y el otro en contra de él.
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Después el tubo Pitot
esta conectado en su
parte superior a un
manómetro diferencial, el
cual nos arroja
directamente la lectura
de la carga de velocidad;
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Esta carga de
velocidad esta dada
por:
hv = V2/2g
donde:
Hv= Carga de
velocidad
V= Velocidad del
fluido
G= Constante de
gravedad
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COMPONENTES DEL TUBO PITOT
El tubo Pitot
esta
compuesto
de lo
siguiente;
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a.- Cruceta de válvulas
Pieza metálica fundida acoplada ala
varilla del Pitot, cuenta con dos salidas para
la instalación de las
mangueras y válvulas para la purga de aire.
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b.- Válvulas de purga de aire
Utilizadas para purgar el aire
del tubo Pitot
c.- Válvulas de conexión
para las mangueras
Su función es aislar
hidráulicamente el tubo Pitot
de las mangueras
d.- Guía de medición
Es una pieza movible a lo
largo de la varilla, con la
función de indicar la posición
de las tomas de presión
diferencial en el interior de la
tubería
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e.- Dispositivo fijador de la
varilla de (Anillo fijador)
Dispositivo usado para
fijar la varilla del tubo Pitot
en una determinada
posición, no permitiendo
que ella se mueva en la
dirección vertical
f.- Soporte de la escala
graduada para traversa
Pieza destinada a fijar la
regla graduada que se
utiliza para levantar el
perfil de velocidades
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Un dispositivo de avance compuesto por una cruceta de
avance y un arco en cuyo extremo superior posee un anillo de
empuje;
Una tapa que tiene acoplado un guante de avance con rosca
externa por donde se mueve la cruceta de avance
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ACCESORIOS DEL TUBO PITOT
• Para la exitosa medición del caudal en un conducto a presión, es
necesario contar con algunos aditamentos, que se presentan
enseguida; o para la correcta lectura del instrumento.
• MANÓMETRO DIFERENCIAL
• MÁQUINA DE INSERCIÓN
• LÍQUIDOS MANOMÉTRICOS
• VÁLVULA DE ACOPLAMIENTO
• MANGUERAS
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MANÓMETRO DIFERENCIAL
Un elemento
importante dentro de
la medición con tubo
Pitot es el
manómetro
diferencial, el cual
nos permite
determinar una
diferencia de cargas
en una tubería.
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El cual no es más que un
piezómetro doblado en
forma de U. Generalmente
es fabricado de vidrio
resistente a altas presiones
(aproximadamente 29
Kg/cm2.).
Este esta integrado como
se observa en este
esquema
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MÁQUINA DE INSERCIÓN
Una parte importante dentro
de la medición con tubo Pitot
es la instalación de la válvula
de inserción, para este
proceso es necesario de una
máquina especial, conocida
comercialmente
como
máquina Muller.
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Básicamente, la máquina Muller
está compuesta por un cuerpo
metálico dividido en dos
cámaras (superior e inferior);
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Válvula de paso; válvula check;
vástago de acero revestido con
cromo;
Un dispositivo equipado con
matraca para accionar
la
máquina, la cual posee un cabo
conectado a la pieza que
contiene
la
matraca
La matraca es importante para
la instalación de la válvula
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Juego de galápagos (silletas) para
atender todos los diámetros de
tubería existentes en el sistema de
abastecimiento de agua.
Ganchos metálicos cuya función es
sujetar la cadena
Empaques para efectuar los
acoplamientos de la silleta al tubo
y de la máquina Muller a la silleta.
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Cadena metálica con longitud suficiente para abrazar todo el perímetro de la
tubería, de mayor diámetro en el sistema en el que ésta se utilizará
Horquilla metálica, dispositivo de seguridad para
presiones muy altas
Juego de llaves: una llave tipo estrella que tiene doble uso: ajustar las
tuercas del gancho que sujeta la cadena, y su parte posterior tiene un
zoquete que permite el tornillo que sujeta la brocamachuelo y el colocador
de la válvula de paso, una llave fija que permite sacar el tapón y que se
queda enroscada en la válvula de incorporación cuando se instala la misma
en la tubería bajo presión.
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Brocamachuelo de 1 pulgada. Obsérvese
que
es
diferente
el
tipo
de
brocamachuelo
para cada tipo de
material (tubería que está siendo
perforada). Por tanto, su compra y
aplicación
deben
ser
cuidadosa.
Conjunto de plugs con rosca que
permiten desacoplar el vástago de la
máquina Muller conectado a la válvula de
incorporación
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LÍQUIDOS MANOMÉTRICOS
– Los
líquidos
manométricos
son
sustancias químicas
usadas en pitometría
para transformar las
cargas piezométricas
y de velocidades
generado por las
tomas pitométricas en
deflexiones,
que
pueden ser medida
con una regla.
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VÁLVULA DE INSERCIÓN
El componente que se usa en
pitometría para acoplar el
tubo Pitot y la varilla de
calibración a la
tubería
principal es una válvula
macho con diámetro interno
de 25.4 mm o 1".
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Esta válvula cuenta con tres
diferentes roscas, dos en la parte
superior de la válvula, (una
externa y otra interna) y una mas
en su parte inferior (externa),
como se muestra en la figura.
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MANGUERAS
– Las
mangueras
usadas
en
pitometría, deberán fabricarse con
material de buena calidad, ya que
deben resistir las condiciones
atmosféricas y el contacto del
agua sin dañarse.
• Generalmente se utilizan mangueras
que resistan por lo menos 1.5 veces
la presión máxima de trabajo
existente
en
el
sistema
de
abastecimiento de agua.
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Ahora bien, a que definimos como deflexión?;
• A la medida de la diferencia entre las longitudes de las
columnas del líquido manométrico en un mismo tubo " U", como
se muestra continuación
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3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN FÍSICA
• VERIFICACIÓN DEL SITIO
• PREPARATIVO DEL SITIO
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VERIFICACIÓN DEL SITIO
• Para que se pueda efectuar la medición del
caudal instantáneo en cualquier sección de una
tubería es necesario que inicialmente se
proceda la instalación de una Estación
Pitométrica, (EP).
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• La estación Pitométrica está constituida poruna válvula de
inserción protegida por una caja de visita y de la sección
transversal de tubería que se quiere probar, como se muestra
en la figura siguiente:
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PREPARATIVO DEL SITIO
• Para la preparación del sitio se deben de considerar
algunos aspectos, con el fin de que la medición se
lleve a cabo correctamente.
• La distancia mínima con la que se debe de contar
para la instalación de la válvula de inserción, esta
dada en diámetros nominales (Dn) de la tubería
donde se instalará el tubo Pitot, algunas de estas
situaciones se pueden presentar así.
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• a.- En caso de que tengamos cualquier accesorio, debemos
instalar la válvula de inserción entre 10 y 20 Dn como distancia
mínima si el accesorio esta aguas arriba, y 5 y 10 Dn si esta aguas
abajo.
• b.- Si se tiene la presencia de conjuntos motor-bomba + accesorios
debemos contemplar una distancia mínima de 50 Dn. Nótese que
normalmente la válvula de inserción estará colocada aguas abajo
del conjunto motor-bomba y una posible válvula de compuerta o
mariposa.
• c.- Existe una condición extrema cuando tenemos sumadas las
presencias de conjunto motor-bomba + válvula + curva de reversa.
Curva de reversa es el acoplamiento de dos codos de 90º de modo
que la dirección del flujo cambia. En casos como este para
garantizar que el perfil de velocidades no va a sufrir interferencias,
es más conveniente que la distancia mínima sea aproximadamente
50 Dn.
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• Las Estaciones Pitométricas no deben
situarse en puntos donde impidan la
salida de autos de las cocheras
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• No
deben
elegirse
lugares inmediatamente
debajo de líneas de
transmisión eléctricas
(alta
tensión)
para
prevenir
accidentes
originados por corto
circuitos causados por
eventuales fugas o
accidentes en la válvula
de inserción.
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• Dentro de lo posible, se tener la certeza que la sección
transversal seleccionada como futura Estación Pitométrica se
mantenga a presión durante todo el día. En pitometría no se
puede hacer mediciones del caudal en secciones
transversales que no estén completamente llenas.
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• Al descubrir la tubería, debe dejarse un pequeño espacio por
debajo de la tubería de la misma, de forma que sea posible fijar
la máquina (de perforar y hacer rosca en la tubería) al tubo por
medio de una cadena metálica.
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4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE
INSTALACIÓN
Para la exitosa colocación dela válvula de inserción en la tubería con la
máquina muller se siguen los siguientes pasos:
•PERFORACION DEL TUBO
•ELABORACION DE LA ROSCA
•INSTALACION DE LA VALVULA DE INSERCION
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PROCEDIMIENTO PARA EJECUTAR LA PERFORACIÓN
1.- Limpiar y lubricar todas las superficies de la tubería que puedan
tener desgaste, incluyendo todas las roscas (brocamachuelo
inclusive), a excepción de la superficie del vástago que no
necesita lubricación.
2.- Seleccionar la brocamachuelo adecuada al material, diámetro y
clase de la tubería y al diámetro (normalmente es de diámetro
igual a 25.4mm) y tipo de rosca de la válvula de inserción.
Seleccionas la silleta o galápago adecuado al diámetro y tipo de
la tubería; normalmente los galápagos tienen marcado en su
cuerpo el rango de diámetros o el diámetro que puede usarse.
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3.- Hacer una inspección en la válvula
de inserción a ser utilizada, evitándose
así
trastornos al momento de
accionarlas. La inspección consiste en
verificar visualmente la presencia de
posibles defectos de fabricación en las
partes internas del cuerpo de la válvula y
en los hilos de las roscas externas.
Además, debemos verificar
si la
apertura y cierre de la válvula de
inserción puede hacerse sin mayor
esfuerzo, verificando también si la
abertura libre mide realmente 1 pulgada
(25.4mm).
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Slide 42
Algunas válvulas de inserción
vienen de fábrica con un tipo de
pegamento
que
impide
el
movimiento de apertura y cierre de
las mismas. Este pegamento debe
removerse con cualquier solvente
en el taller, antes de ir al campo.
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Ejecutar una limpieza del tramo
de tubería donde va a instalarse
la válvula de inserción con un
cepillo de acero, colocar el
empaque inferior sobre el tubo,
tratando de ser posible, colocar al
centro de la misma sobre la parte
superior del tubo.
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Desenroscar la tapa del cuerpo de la máquina Muller. Nótese
que con la tapa sale el dispositivo de avance y el vástago
completo. Preferentemente, realizar esta operación con el
vástago de la máquina retraído al máximo.
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Se debe remarcar que, una vez iniciada la perforación de la
tubería, es imposible efectuar ajustes en las tuercas de los
ganchos metálicos pues la brocamachuelo se mueve de la
ubicación inicial y la perforación sale equivocada
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Se debe ajustar el
perno de sujeción
de modo que la
brocamachuelo
quede firmemente
ajustada
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PROCEDIMIENTO PARA HACER LA ROSCA
El movimiento de giro del cabo del dispositivo con matraca
debe ser lo más uniforme posible, evitándose completamente
cualquier tipo de movimiento o golpes en esta operación.
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CUIDADOS QUE DEBEN OBSERVARSE
• Es indispensable que la máquina Muller con todos sus
accesorios estén en perfectas condiciones de trabajo.
• Certificar que la cadena metálica esté muy bien ajustada
contra el cuerpo de la tubería.
• Si se nota que por cualquier motivo, la máquina Muller
se movió, antes de que la brocamachuelo perforara la
pared de la tubería, mejor suspender la operación, sacar
la máquina y buscar un modo de tapar el orificio ya
producido.
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•Evitar movimientos bruscos (golpes) durante la operación de girar
el cabo de la pieza con matraca; el giro debe ser firme y uniforme.
Durante la inspección previa de los accesorios, verificar
detalladamente si cada hilo de rosca del machuelo está perfecto.
En
caso
contrario
sustituir
la
brocamachuelo.
Ejecutar la secuencia de operación con mucha atención para evitar
errores innecesarios tales como remontar la rosca.
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PROCEDIMIENTO PARA INSTALAR LA VÁLVULA DE
INSERCIÓN
La
primera
operación
consiste en sacar el
conjunto
vástagobrocamachuelo y sustituir
la brocamachuelo por la
válvula de incorporación.
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Es
importante
el
aislamiento
de
las
cámaras
cuando
sea
necesario ya que esto
divide
las
presiones
existentes dentro y fuera
de la tubería.
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Debemos tener cuidado con el control de la
válvula
Se acopla el conjunto
vástago + válvula de
incorporación al cuerpo
de la máquina Muller a
través de la rosca de la
tapa.
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5. PRUEBAS DE PRECISIÓN Y CALIBRACIÓN
• OBTENCIÓN DEL DIÁMETRO INTERIOR DE LA
TUBERÍA
• OBTENCION DEL FACTOR DE VELOCIDAD
• REGISTRO DE AFORO PITOMETRICO
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OBTENCIÓN DEL DIÁMETRO INTERIOR DE LA
TUBERÍA
• Atornille la tuerca de acople a la válvula de inserción y abra la
válvula, introduzca el gancho calibrador al interior del tubo
llevándolo hasta el fondo, esta operación requiere de mucho
cuidado, para evitar que se destruyan incrustaciones o
material depositado en el interior de la tubería.
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Fije la guía de medición sobre la varilla; gire la varilla 180º de tal forma
que el gancho libre el borde del extremo inferior de la válvula de inserción,
posteriormente levante suavemente la varilla hasta tocar la parte superior
interna del tubo.
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Slide 56
Determine el diámetro real del tubo, el cual equivale a la distancia
existente entre la parte superior de la base del gancho calibrador y
la guía de medición más una pulgada que es el tamaño del gancho
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Slide 57
Regrese la varilla a su posición original, extráigala y cierre la
válvula de inserción; destornille la tuerca de acople y retire la
varilla de calibración.
• La altura del gancho
(longitud G)
normalmente es de
25.4 mm (1")
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OBTENCION DEL FACTOR DE VELOCIDAD
• A través de la pitometría es posible determinar
valores reales, tanto de la velocidad media como del
diámetro interno de la tubería.
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Slide 59
• Estas variaciones de velocidad a lo largo de la
sección transversal de una
tubería bajo
presión, pueden graficarse para obtener una
curva denominada "perfil de velocidades". Para
trazar el perfil de velocidades dividiremos el
área de la sección transversal en anillos de
áreas iguales.
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REGISTRO DE AFORO PITOMETRICO
• Datos generales de la instalación en donde
se realiza el aforo, incluyendo nombre y
ubicación.
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Fórmula que se emplea para el cálculo de la
velocidad :
___________
V = Cp x 2g(M - 1)d
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6. REGISTRO E INTERPRETACIÓN DE
LECTURAS Y PROCESAMIENTO DE
INFORMACIÓN
•REGISTRO CON MANÓMETRO DIFERENCIAL
•REGISTRADORES GRAFICOS
•REGISTRO DIGITAL
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REGISTRO CON MANÓMETRO DIFERENCIAL
• Como se ha explicado el manómetro
diferencial nos da una lectura de diferencia
de alturas en líquidos manométricos dentro d
el tubo en "U".
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Slide 64
Debemos tener
cuidado con la
toma de lecturas
de los meniscos
en el tubo en "U"
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Slide 65
REGISTRADORES GRAFICOS
El registrador gráfico es un instrumento que nos
arroja la velocidad en pies por segundo (ft/s) en una
carátula. Este instrumento es sensible, duradero y de
fácil instalación y su principio de operación es
sencillo.
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Slide 66
Con este tipo de instrumentos se puede tener la facilidad de
obtener registros o lecturas constantes durante determinado
tiempo
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Slide 67
REGISTRO DIGITAL
• Los datos obtenidos del tubo Pitot los convierte a una
señal digital la cual se muestra en una carátula, esta
carátula nos
da datos que manejados
adecuadamente
podemos
saber
el
gasto
directamente en pies por segundo (ft/s).
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Slide 68
La ventaja que se tiene en este tipo de instrumentos es
su fácil manejo y los nulos problemas de traslado, a
diferencia de otro tipo de aparato. No es necesario el
uso de líquidos manométricos y su tamaño es pequeño
comparándolo con el registrador gráfico.
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7. MANTENIMIENTO BÁSICO
• ASPECTOS GENERALES
• LIMPIEZA DEL TUBO EN "U"
• LIMPIEZA DEL LÍQUIDO MANOMÉTRICO
• EMPAQUES
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Slide 70
ASPECTOS GENERALES
• Los equipos pitométricos se desgastan con el uso,
ocasionando un deterioro prematuro si no se corrige
a tiempo esta situación, conllevando a trastornos en
el programa de trabajo establecido.
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Slide 71
Entre los equipos de pitometría existentes,
algunos son extremadamente sensibles y
pueden dañarse y/o descalibrarse cuando
ocurren descuidos operacionales y
transporte inadecuado
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Slide 72
La implantación del taller de pitometría tiene otra
importancia fundamental: al efectuarse en
mantenimiento permanente, se evita en parte posibles
daños y, en consecuencia, se reduce significativamente
la adquisición de repuestos que generalmente son
difíciles de conseguir.
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LIMPIEZA DEL TUBO EN "U"
El estado de limpieza del tubo en U es de importancia vital
para que, durante la ejecución de pruebas de medición de
caudal o presión en campo. No haya problemas por la falta
de caracterización de los meniscos. Un tubo en U con
impurezas, polvos, grasas adheridas a sus paredes
internas, provocará el fenómeno antes mencionado y
como consecuencia errores en las mediciones.
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Slide 74
El líquido manométrico reacciona químicamente con
dichas impurezas, se torna más viscoso y humedece
las paredes internas del tubo en U. Consecuentemente,
los meniscos se vuelven planos, irregulares y muchas
veces hasta se destruyen.
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LIMPIEZA DEL LÍQUIDO MANOMÉTRICO
• El líquido manométrico utilizado durante una prueba
de pitometría siempre queda mezclado con un poco
de agua y algunas veces contiene partículas en
suspención. Su reutilización en estas condiciones
provocará el mismo problema en el menisco descrito
en el punto anterior.
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Slide 76
EMPAQUES
• Actualmente las arandelas para evitar fugas (empaques)
son de caucho, existiendo dos entre los tubos de
transmisión y el extremo e la varilla, y dos entre la base
del tubo Pitot y la varilla. De este modo, quedan bien
definidos los puntos donde pueden presentarse fugas,
sean éstos en el extremo de la varilla o en la base del
tubo Pitot.
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8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.
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VENTAJAS:
• Es un instrumento liviano, portátil y resistente.
• Su instalación no requiere de mucho tiempo.
• Este instrumento cuenta con la facilidad de poder
ensamblarlo en una tubería en funcionamiento, sin
detener la operación del sistema.
• La facilidad que presenta el aparato para la medición
del diámetro interior de la tubería en cuestión.
• Cuenta con un rango de error del 2%, atendiendo a las
recomendaciones fijadas por el fabricante y a la
calibración del equipo.
• Puede ser instalado en registradores gráficos y
registradores digitales.
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DESVENTAJAS:
• Como es un instrumento que determina la medición del
caudal a través de la cuantificación de la velocidad del
flujo, es un medidor de gasto indirecto.
• La instalación de este equipo tiende a ser un poco difícil,
por utilizar algunos otros instrumentos ajenos al equipo.
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Slide 80
9. PRINCIPALES PROVEEDORES
SUMINISTROS Y ASESORIA EN SERVICIOS MUNICIPALES
Santurce 1038, Residencial Zacatenco, México, D.F. 07360
Tel : 752-69-02 ; ING. LUIS CALVILLO
APRES S.A. DE C.V.
Lecumberri 44-15 Col. Centro. México, D.F. c.p. 06020
Tel : 702-42-77 ; 789-27-36 ING. ALFONSO CORTEZ.
MEGAMED S.A. DE C.V.
Camino Viejo al Manimal No.10 Col. Sto. Tomás Ajusco. México D.F. 14710
tel : 579-33-62 ; 579-27-76
ING. ARTURO RAMOS DEL VILLAR
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Slide 81
10. OTROS VOLUMENES DE LA SERIE
“Paquete Autodidáctico para Medición
del Agua (primera etapa)”
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
MEDIDOR ULTRASÓNICO TIEMPO EN TRÁNSITO
PLACA ORIFICIO
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
AFORADOR DE GARGANTA LARGA
MÉTODOS Y SISTEMAS DE MEDICIÓN DE
GASTO
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
MEDIDOR ULTRASÓNICO DE EFECTO DOPPLER
PARA TUBERÍAS
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
TUBO PITOT
MEDIDOR ULTRASÓNICO DE EFECTO DOPPLER
PARA CANALES
MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO
AUTOR: Ruiz A. A.
EDITOR: Ochoa A. L.
REVISOR: Juárez N. R.
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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Slide 82
OBJETIVOS
GENERALES
Desarrollar y editar una serie de documentos autodidácticos sobre métodos y
equipos de medición de caudal en conducciones presurizadas y a superficie
libre (primera parte), para que el personal de la CNA que realiza visitas de
verificación, conozca el funcionamiento y pueda manejar los diversos aparatos
que se disponen para estos trabajos.
PARTICULARES
Elaborar ocho paquetes autodidácticos que contienen cada uno de ellos un
documento escrito y un disco compacto para computadora.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Editar 500 ejemplares de cada uno de los siguientes ocho temas: 1) Métodos y
sistemas de medición de gasto, 2) Efecto Doppler a superficie libre, 3)
Aforadores de garganta larga, 4) efecto Doppler a presión, 5) Pitometría, 6)
Placas orificio, 7) Ultrasónicos (tiempo en tránsito), y 8) Electromagnéticos
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Slide 83
ALCANCES
Los paquetes autodidácticos están dirigidos a técnicos
involucrados en actividades de medición de caudal de agua en
flujo a superficie libre y presurizado, específicamente los que se
aplican a infraestructura hidráulica, de uso agrícola, urbano e
industrial.
BENEFICIOS
Los paquetes autodidácticos podrán ser utilizados por la CNA,
como una herramienta de capacitación efectiva, oportuna,
económica y adecuada a las diferentes capacidades de las
personas, específicamente por el personal técnico que realiza
visitas de verificación a usuarios del agua nacional
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Slide 84
CONTENIDO DEL TEMA
SISTEMAS DE MEDICIÓN DE GASTO
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ? Y
EVALÚA SI SABES
2. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
3. FUNDAMENTOS MEDICIÓN
4. MEDIDORES
5. INSPECCIÓN A CONCESIONARIOS
DE AGUA NACIONAL
APÉNDICES:
A. Normatividad
AUTOEVALUACIONES
B. Unidades de Medida
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Slide 85
CONTENIDO DE LOS TEMAS
EQUIPOS MEDIDORES
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ? Y EVALÚA SI SABES
2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y DESCRIPCION DE
COMPONENTES
3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACION FISICA
4. ESPECIFICACIONES TECNICAS DE INSTALACION
5. PRUEBAS DE PRECISION Y CALIBRACION
6. REGISTRO E INTERPRETACION DE LECTURAS Y
PROCESAMIENTO DE INFORMACION
7. MANTENIMIENTO BASICO
8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
9. LISTADO DE PRINCIPALES PROVEEDORES
AUTOEVALUACIONES
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CNA
SEMARNAP
Comisión Nacional
del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
TUBO PITOT
Autor: Ruiz A. A.
Revisor: Juárez, N.R.
Editor: Ochoa, A.L.
INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA
SUBDIRECCIÓN GENERAL DE ADMINISTRACIÓN DEL AGUA
COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA HIDRÁULICA
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Slide 2
CONTENIDO:
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ?
2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN FÍSICA
4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE INSTALACIÓN
5. PRUEBAS DE PRECISIÓN Y CALIBRACIÓN
6. REGISTRO E INTERPRETACIÓN DE LECTURAS Y PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN
7. MANTENIMIENTO BÁSICO
8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
9. LISTADO DE PRINCIPALES PROVEEDORES
10. OTROS VOLUMENES DE LA SERIE
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Slide 3
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ?
Para quién?
Este manual esta dirigido a técnicos, ingenieros,
operadores de sistemas hidráulicos y a todos los
interesados en la capacitación sobre la instalación,
uso y manejo del tubo Pitot.
Por qué?
Es necesario saber principalmente cual es el
procedimiento que se debe seguir para poder
manejar con habilidad el tubo Pitot, y que opciones
nos presenta este aparato de medición.
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Slide 4
2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES
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LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN SE
DIVIDEN EN LO SIGUIENTE:
• PRINCIPIO HIDRÁULICO
• COMPONENTES DEL TUBO PITOT
• ACCESORIOS DEL TUBO PITOT
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Slide 6
PRINCIPIO HIDRAULICO
El tubo Pitot es un instrumento destinado a la medición
del caudal a través de la cuantificación de la velocidad
del flujo utilizando la ecuación de continuidad que se
muestra a continuación;
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Slide 7
Q=AxV
donde:
Q= es el gasto del flujo
A= es el área transversal
del conducto
V= es la velocidad del
flujo
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Slide 8
En consecuencia, es un medidor indirecto de caudal, y puede utilizarse
tanto
en
conductos
libres
como
a
presión.
En su extremo inferior, el tubo Pitot cuenta con dos pequeños orificios en
forma de gancho que están orientados a 180 grados uno del otro, los
cuales se colocan uno a favor del flujo y el otro en contra de él.
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Slide 9
Después el tubo Pitot
esta conectado en su
parte superior a un
manómetro diferencial, el
cual nos arroja
directamente la lectura
de la carga de velocidad;
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Slide 10
Esta carga de
velocidad esta dada
por:
hv = V2/2g
donde:
Hv= Carga de
velocidad
V= Velocidad del
fluido
G= Constante de
gravedad
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Slide 11
COMPONENTES DEL TUBO PITOT
El tubo Pitot
esta
compuesto
de lo
siguiente;
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Slide 12
a.- Cruceta de válvulas
Pieza metálica fundida acoplada ala
varilla del Pitot, cuenta con dos salidas para
la instalación de las
mangueras y válvulas para la purga de aire.
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Slide 13
b.- Válvulas de purga de aire
Utilizadas para purgar el aire
del tubo Pitot
c.- Válvulas de conexión
para las mangueras
Su función es aislar
hidráulicamente el tubo Pitot
de las mangueras
d.- Guía de medición
Es una pieza movible a lo
largo de la varilla, con la
función de indicar la posición
de las tomas de presión
diferencial en el interior de la
tubería
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Slide 14
e.- Dispositivo fijador de la
varilla de (Anillo fijador)
Dispositivo usado para
fijar la varilla del tubo Pitot
en una determinada
posición, no permitiendo
que ella se mueva en la
dirección vertical
f.- Soporte de la escala
graduada para traversa
Pieza destinada a fijar la
regla graduada que se
utiliza para levantar el
perfil de velocidades
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Slide 15
Un dispositivo de avance compuesto por una cruceta de
avance y un arco en cuyo extremo superior posee un anillo de
empuje;
Una tapa que tiene acoplado un guante de avance con rosca
externa por donde se mueve la cruceta de avance
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Slide 16
ACCESORIOS DEL TUBO PITOT
• Para la exitosa medición del caudal en un conducto a presión, es
necesario contar con algunos aditamentos, que se presentan
enseguida; o para la correcta lectura del instrumento.
• MANÓMETRO DIFERENCIAL
• MÁQUINA DE INSERCIÓN
• LÍQUIDOS MANOMÉTRICOS
• VÁLVULA DE ACOPLAMIENTO
• MANGUERAS
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Slide 17
MANÓMETRO DIFERENCIAL
Un elemento
importante dentro de
la medición con tubo
Pitot es el
manómetro
diferencial, el cual
nos permite
determinar una
diferencia de cargas
en una tubería.
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Slide 18
El cual no es más que un
piezómetro doblado en
forma de U. Generalmente
es fabricado de vidrio
resistente a altas presiones
(aproximadamente 29
Kg/cm2.).
Este esta integrado como
se observa en este
esquema
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Slide 19
MÁQUINA DE INSERCIÓN
Una parte importante dentro
de la medición con tubo Pitot
es la instalación de la válvula
de inserción, para este
proceso es necesario de una
máquina especial, conocida
comercialmente
como
máquina Muller.
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Slide 20
Básicamente, la máquina Muller
está compuesta por un cuerpo
metálico dividido en dos
cámaras (superior e inferior);
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Slide 21
Válvula de paso; válvula check;
vástago de acero revestido con
cromo;
Un dispositivo equipado con
matraca para accionar
la
máquina, la cual posee un cabo
conectado a la pieza que
contiene
la
matraca
La matraca es importante para
la instalación de la válvula
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Slide 22
Juego de galápagos (silletas) para
atender todos los diámetros de
tubería existentes en el sistema de
abastecimiento de agua.
Ganchos metálicos cuya función es
sujetar la cadena
Empaques para efectuar los
acoplamientos de la silleta al tubo
y de la máquina Muller a la silleta.
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Slide 23
Cadena metálica con longitud suficiente para abrazar todo el perímetro de la
tubería, de mayor diámetro en el sistema en el que ésta se utilizará
Horquilla metálica, dispositivo de seguridad para
presiones muy altas
Juego de llaves: una llave tipo estrella que tiene doble uso: ajustar las
tuercas del gancho que sujeta la cadena, y su parte posterior tiene un
zoquete que permite el tornillo que sujeta la brocamachuelo y el colocador
de la válvula de paso, una llave fija que permite sacar el tapón y que se
queda enroscada en la válvula de incorporación cuando se instala la misma
en la tubería bajo presión.
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Slide 24
Brocamachuelo de 1 pulgada. Obsérvese
que
es
diferente
el
tipo
de
brocamachuelo
para cada tipo de
material (tubería que está siendo
perforada). Por tanto, su compra y
aplicación
deben
ser
cuidadosa.
Conjunto de plugs con rosca que
permiten desacoplar el vástago de la
máquina Muller conectado a la válvula de
incorporación
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Slide 25
LÍQUIDOS MANOMÉTRICOS
– Los
líquidos
manométricos
son
sustancias químicas
usadas en pitometría
para transformar las
cargas piezométricas
y de velocidades
generado por las
tomas pitométricas en
deflexiones,
que
pueden ser medida
con una regla.
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Slide 26
VÁLVULA DE INSERCIÓN
El componente que se usa en
pitometría para acoplar el
tubo Pitot y la varilla de
calibración a la
tubería
principal es una válvula
macho con diámetro interno
de 25.4 mm o 1".
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Slide 27
Esta válvula cuenta con tres
diferentes roscas, dos en la parte
superior de la válvula, (una
externa y otra interna) y una mas
en su parte inferior (externa),
como se muestra en la figura.
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Slide 28
MANGUERAS
– Las
mangueras
usadas
en
pitometría, deberán fabricarse con
material de buena calidad, ya que
deben resistir las condiciones
atmosféricas y el contacto del
agua sin dañarse.
• Generalmente se utilizan mangueras
que resistan por lo menos 1.5 veces
la presión máxima de trabajo
existente
en
el
sistema
de
abastecimiento de agua.
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Slide 29
Ahora bien, a que definimos como deflexión?;
• A la medida de la diferencia entre las longitudes de las
columnas del líquido manométrico en un mismo tubo " U", como
se muestra continuación
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Slide 30
3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN FÍSICA
• VERIFICACIÓN DEL SITIO
• PREPARATIVO DEL SITIO
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Slide 31
VERIFICACIÓN DEL SITIO
• Para que se pueda efectuar la medición del
caudal instantáneo en cualquier sección de una
tubería es necesario que inicialmente se
proceda la instalación de una Estación
Pitométrica, (EP).
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Slide 32
• La estación Pitométrica está constituida poruna válvula de
inserción protegida por una caja de visita y de la sección
transversal de tubería que se quiere probar, como se muestra
en la figura siguiente:
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Slide 33
PREPARATIVO DEL SITIO
• Para la preparación del sitio se deben de considerar
algunos aspectos, con el fin de que la medición se
lleve a cabo correctamente.
• La distancia mínima con la que se debe de contar
para la instalación de la válvula de inserción, esta
dada en diámetros nominales (Dn) de la tubería
donde se instalará el tubo Pitot, algunas de estas
situaciones se pueden presentar así.
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Slide 34
• a.- En caso de que tengamos cualquier accesorio, debemos
instalar la válvula de inserción entre 10 y 20 Dn como distancia
mínima si el accesorio esta aguas arriba, y 5 y 10 Dn si esta aguas
abajo.
• b.- Si se tiene la presencia de conjuntos motor-bomba + accesorios
debemos contemplar una distancia mínima de 50 Dn. Nótese que
normalmente la válvula de inserción estará colocada aguas abajo
del conjunto motor-bomba y una posible válvula de compuerta o
mariposa.
• c.- Existe una condición extrema cuando tenemos sumadas las
presencias de conjunto motor-bomba + válvula + curva de reversa.
Curva de reversa es el acoplamiento de dos codos de 90º de modo
que la dirección del flujo cambia. En casos como este para
garantizar que el perfil de velocidades no va a sufrir interferencias,
es más conveniente que la distancia mínima sea aproximadamente
50 Dn.
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Slide 35
• Las Estaciones Pitométricas no deben
situarse en puntos donde impidan la
salida de autos de las cocheras
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Slide 36
• No
deben
elegirse
lugares inmediatamente
debajo de líneas de
transmisión eléctricas
(alta
tensión)
para
prevenir
accidentes
originados por corto
circuitos causados por
eventuales fugas o
accidentes en la válvula
de inserción.
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Slide 37
• Dentro de lo posible, se tener la certeza que la sección
transversal seleccionada como futura Estación Pitométrica se
mantenga a presión durante todo el día. En pitometría no se
puede hacer mediciones del caudal en secciones
transversales que no estén completamente llenas.
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Slide 38
• Al descubrir la tubería, debe dejarse un pequeño espacio por
debajo de la tubería de la misma, de forma que sea posible fijar
la máquina (de perforar y hacer rosca en la tubería) al tubo por
medio de una cadena metálica.
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Slide 39
4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE
INSTALACIÓN
Para la exitosa colocación dela válvula de inserción en la tubería con la
máquina muller se siguen los siguientes pasos:
•PERFORACION DEL TUBO
•ELABORACION DE LA ROSCA
•INSTALACION DE LA VALVULA DE INSERCION
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Slide 40
PROCEDIMIENTO PARA EJECUTAR LA PERFORACIÓN
1.- Limpiar y lubricar todas las superficies de la tubería que puedan
tener desgaste, incluyendo todas las roscas (brocamachuelo
inclusive), a excepción de la superficie del vástago que no
necesita lubricación.
2.- Seleccionar la brocamachuelo adecuada al material, diámetro y
clase de la tubería y al diámetro (normalmente es de diámetro
igual a 25.4mm) y tipo de rosca de la válvula de inserción.
Seleccionas la silleta o galápago adecuado al diámetro y tipo de
la tubería; normalmente los galápagos tienen marcado en su
cuerpo el rango de diámetros o el diámetro que puede usarse.
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Inicio de tema
Slide 41
3.- Hacer una inspección en la válvula
de inserción a ser utilizada, evitándose
así
trastornos al momento de
accionarlas. La inspección consiste en
verificar visualmente la presencia de
posibles defectos de fabricación en las
partes internas del cuerpo de la válvula y
en los hilos de las roscas externas.
Además, debemos verificar
si la
apertura y cierre de la válvula de
inserción puede hacerse sin mayor
esfuerzo, verificando también si la
abertura libre mide realmente 1 pulgada
(25.4mm).
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Inicio de tema
Slide 42
Algunas válvulas de inserción
vienen de fábrica con un tipo de
pegamento
que
impide
el
movimiento de apertura y cierre de
las mismas. Este pegamento debe
removerse con cualquier solvente
en el taller, antes de ir al campo.
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Slide 43
Ejecutar una limpieza del tramo
de tubería donde va a instalarse
la válvula de inserción con un
cepillo de acero, colocar el
empaque inferior sobre el tubo,
tratando de ser posible, colocar al
centro de la misma sobre la parte
superior del tubo.
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Slide 44
Desenroscar la tapa del cuerpo de la máquina Muller. Nótese
que con la tapa sale el dispositivo de avance y el vástago
completo. Preferentemente, realizar esta operación con el
vástago de la máquina retraído al máximo.
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Slide 45
Se debe remarcar que, una vez iniciada la perforación de la
tubería, es imposible efectuar ajustes en las tuercas de los
ganchos metálicos pues la brocamachuelo se mueve de la
ubicación inicial y la perforación sale equivocada
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Slide 46
Se debe ajustar el
perno de sujeción
de modo que la
brocamachuelo
quede firmemente
ajustada
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Slide 47
PROCEDIMIENTO PARA HACER LA ROSCA
El movimiento de giro del cabo del dispositivo con matraca
debe ser lo más uniforme posible, evitándose completamente
cualquier tipo de movimiento o golpes en esta operación.
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Slide 48
CUIDADOS QUE DEBEN OBSERVARSE
• Es indispensable que la máquina Muller con todos sus
accesorios estén en perfectas condiciones de trabajo.
• Certificar que la cadena metálica esté muy bien ajustada
contra el cuerpo de la tubería.
• Si se nota que por cualquier motivo, la máquina Muller
se movió, antes de que la brocamachuelo perforara la
pared de la tubería, mejor suspender la operación, sacar
la máquina y buscar un modo de tapar el orificio ya
producido.
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Slide 49
•Evitar movimientos bruscos (golpes) durante la operación de girar
el cabo de la pieza con matraca; el giro debe ser firme y uniforme.
Durante la inspección previa de los accesorios, verificar
detalladamente si cada hilo de rosca del machuelo está perfecto.
En
caso
contrario
sustituir
la
brocamachuelo.
Ejecutar la secuencia de operación con mucha atención para evitar
errores innecesarios tales como remontar la rosca.
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Inicio de tema
Slide 50
PROCEDIMIENTO PARA INSTALAR LA VÁLVULA DE
INSERCIÓN
La
primera
operación
consiste en sacar el
conjunto
vástagobrocamachuelo y sustituir
la brocamachuelo por la
válvula de incorporación.
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Inicio de tema
Slide 51
Es
importante
el
aislamiento
de
las
cámaras
cuando
sea
necesario ya que esto
divide
las
presiones
existentes dentro y fuera
de la tubería.
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Inicio de tema
Slide 52
Debemos tener cuidado con el control de la
válvula
Se acopla el conjunto
vástago + válvula de
incorporación al cuerpo
de la máquina Muller a
través de la rosca de la
tapa.
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Slide 53
5. PRUEBAS DE PRECISIÓN Y CALIBRACIÓN
• OBTENCIÓN DEL DIÁMETRO INTERIOR DE LA
TUBERÍA
• OBTENCION DEL FACTOR DE VELOCIDAD
• REGISTRO DE AFORO PITOMETRICO
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Slide 54
OBTENCIÓN DEL DIÁMETRO INTERIOR DE LA
TUBERÍA
• Atornille la tuerca de acople a la válvula de inserción y abra la
válvula, introduzca el gancho calibrador al interior del tubo
llevándolo hasta el fondo, esta operación requiere de mucho
cuidado, para evitar que se destruyan incrustaciones o
material depositado en el interior de la tubería.
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Slide 55
Fije la guía de medición sobre la varilla; gire la varilla 180º de tal forma
que el gancho libre el borde del extremo inferior de la válvula de inserción,
posteriormente levante suavemente la varilla hasta tocar la parte superior
interna del tubo.
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Determine el diámetro real del tubo, el cual equivale a la distancia
existente entre la parte superior de la base del gancho calibrador y
la guía de medición más una pulgada que es el tamaño del gancho
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Regrese la varilla a su posición original, extráigala y cierre la
válvula de inserción; destornille la tuerca de acople y retire la
varilla de calibración.
• La altura del gancho
(longitud G)
normalmente es de
25.4 mm (1")
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OBTENCION DEL FACTOR DE VELOCIDAD
• A través de la pitometría es posible determinar
valores reales, tanto de la velocidad media como del
diámetro interno de la tubería.
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Slide 59
• Estas variaciones de velocidad a lo largo de la
sección transversal de una
tubería bajo
presión, pueden graficarse para obtener una
curva denominada "perfil de velocidades". Para
trazar el perfil de velocidades dividiremos el
área de la sección transversal en anillos de
áreas iguales.
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REGISTRO DE AFORO PITOMETRICO
• Datos generales de la instalación en donde
se realiza el aforo, incluyendo nombre y
ubicación.
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Fórmula que se emplea para el cálculo de la
velocidad :
___________
V = Cp x 2g(M - 1)d
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Slide 62
6. REGISTRO E INTERPRETACIÓN DE
LECTURAS Y PROCESAMIENTO DE
INFORMACIÓN
•REGISTRO CON MANÓMETRO DIFERENCIAL
•REGISTRADORES GRAFICOS
•REGISTRO DIGITAL
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Slide 63
REGISTRO CON MANÓMETRO DIFERENCIAL
• Como se ha explicado el manómetro
diferencial nos da una lectura de diferencia
de alturas en líquidos manométricos dentro d
el tubo en "U".
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Slide 64
Debemos tener
cuidado con la
toma de lecturas
de los meniscos
en el tubo en "U"
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Slide 65
REGISTRADORES GRAFICOS
El registrador gráfico es un instrumento que nos
arroja la velocidad en pies por segundo (ft/s) en una
carátula. Este instrumento es sensible, duradero y de
fácil instalación y su principio de operación es
sencillo.
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Con este tipo de instrumentos se puede tener la facilidad de
obtener registros o lecturas constantes durante determinado
tiempo
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Slide 67
REGISTRO DIGITAL
• Los datos obtenidos del tubo Pitot los convierte a una
señal digital la cual se muestra en una carátula, esta
carátula nos
da datos que manejados
adecuadamente
podemos
saber
el
gasto
directamente en pies por segundo (ft/s).
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Slide 68
La ventaja que se tiene en este tipo de instrumentos es
su fácil manejo y los nulos problemas de traslado, a
diferencia de otro tipo de aparato. No es necesario el
uso de líquidos manométricos y su tamaño es pequeño
comparándolo con el registrador gráfico.
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Slide 69
7. MANTENIMIENTO BÁSICO
• ASPECTOS GENERALES
• LIMPIEZA DEL TUBO EN "U"
• LIMPIEZA DEL LÍQUIDO MANOMÉTRICO
• EMPAQUES
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Slide 70
ASPECTOS GENERALES
• Los equipos pitométricos se desgastan con el uso,
ocasionando un deterioro prematuro si no se corrige
a tiempo esta situación, conllevando a trastornos en
el programa de trabajo establecido.
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Slide 71
Entre los equipos de pitometría existentes,
algunos son extremadamente sensibles y
pueden dañarse y/o descalibrarse cuando
ocurren descuidos operacionales y
transporte inadecuado
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Slide 72
La implantación del taller de pitometría tiene otra
importancia fundamental: al efectuarse en
mantenimiento permanente, se evita en parte posibles
daños y, en consecuencia, se reduce significativamente
la adquisición de repuestos que generalmente son
difíciles de conseguir.
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Slide 73
LIMPIEZA DEL TUBO EN "U"
El estado de limpieza del tubo en U es de importancia vital
para que, durante la ejecución de pruebas de medición de
caudal o presión en campo. No haya problemas por la falta
de caracterización de los meniscos. Un tubo en U con
impurezas, polvos, grasas adheridas a sus paredes
internas, provocará el fenómeno antes mencionado y
como consecuencia errores en las mediciones.
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Slide 74
El líquido manométrico reacciona químicamente con
dichas impurezas, se torna más viscoso y humedece
las paredes internas del tubo en U. Consecuentemente,
los meniscos se vuelven planos, irregulares y muchas
veces hasta se destruyen.
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Slide 75
LIMPIEZA DEL LÍQUIDO MANOMÉTRICO
• El líquido manométrico utilizado durante una prueba
de pitometría siempre queda mezclado con un poco
de agua y algunas veces contiene partículas en
suspención. Su reutilización en estas condiciones
provocará el mismo problema en el menisco descrito
en el punto anterior.
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Slide 76
EMPAQUES
• Actualmente las arandelas para evitar fugas (empaques)
son de caucho, existiendo dos entre los tubos de
transmisión y el extremo e la varilla, y dos entre la base
del tubo Pitot y la varilla. De este modo, quedan bien
definidos los puntos donde pueden presentarse fugas,
sean éstos en el extremo de la varilla o en la base del
tubo Pitot.
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Slide 77
8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.
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Slide 78
VENTAJAS:
• Es un instrumento liviano, portátil y resistente.
• Su instalación no requiere de mucho tiempo.
• Este instrumento cuenta con la facilidad de poder
ensamblarlo en una tubería en funcionamiento, sin
detener la operación del sistema.
• La facilidad que presenta el aparato para la medición
del diámetro interior de la tubería en cuestión.
• Cuenta con un rango de error del 2%, atendiendo a las
recomendaciones fijadas por el fabricante y a la
calibración del equipo.
• Puede ser instalado en registradores gráficos y
registradores digitales.
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Slide 79
DESVENTAJAS:
• Como es un instrumento que determina la medición del
caudal a través de la cuantificación de la velocidad del
flujo, es un medidor de gasto indirecto.
• La instalación de este equipo tiende a ser un poco difícil,
por utilizar algunos otros instrumentos ajenos al equipo.
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Slide 80
9. PRINCIPALES PROVEEDORES
SUMINISTROS Y ASESORIA EN SERVICIOS MUNICIPALES
Santurce 1038, Residencial Zacatenco, México, D.F. 07360
Tel : 752-69-02 ; ING. LUIS CALVILLO
APRES S.A. DE C.V.
Lecumberri 44-15 Col. Centro. México, D.F. c.p. 06020
Tel : 702-42-77 ; 789-27-36 ING. ALFONSO CORTEZ.
MEGAMED S.A. DE C.V.
Camino Viejo al Manimal No.10 Col. Sto. Tomás Ajusco. México D.F. 14710
tel : 579-33-62 ; 579-27-76
ING. ARTURO RAMOS DEL VILLAR
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Slide 81
10. OTROS VOLUMENES DE LA SERIE
“Paquete Autodidáctico para Medición
del Agua (primera etapa)”
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
MEDIDOR ULTRASÓNICO TIEMPO EN TRÁNSITO
PLACA ORIFICIO
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
AFORADOR DE GARGANTA LARGA
MÉTODOS Y SISTEMAS DE MEDICIÓN DE
GASTO
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
MEDIDOR ULTRASÓNICO DE EFECTO DOPPLER
PARA TUBERÍAS
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
SERIE AUTODIDÁCTICA DE MEDICIÓN DEL AGUA
TUBO PITOT
MEDIDOR ULTRASÓNICO DE EFECTO DOPPLER
PARA CANALES
MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO
AUTOR: Ruiz A. A.
EDITOR: Ochoa A. L.
REVISOR: Juárez N. R.
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE RECURSOS NATURALES Y PESCA
Comisión Nacional del Agua
Comisión Nacional del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
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Slide 82
OBJETIVOS
GENERALES
Desarrollar y editar una serie de documentos autodidácticos sobre métodos y
equipos de medición de caudal en conducciones presurizadas y a superficie
libre (primera parte), para que el personal de la CNA que realiza visitas de
verificación, conozca el funcionamiento y pueda manejar los diversos aparatos
que se disponen para estos trabajos.
PARTICULARES
Elaborar ocho paquetes autodidácticos que contienen cada uno de ellos un
documento escrito y un disco compacto para computadora.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Editar 500 ejemplares de cada uno de los siguientes ocho temas: 1) Métodos y
sistemas de medición de gasto, 2) Efecto Doppler a superficie libre, 3)
Aforadores de garganta larga, 4) efecto Doppler a presión, 5) Pitometría, 6)
Placas orificio, 7) Ultrasónicos (tiempo en tránsito), y 8) Electromagnéticos
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Slide 83
ALCANCES
Los paquetes autodidácticos están dirigidos a técnicos
involucrados en actividades de medición de caudal de agua en
flujo a superficie libre y presurizado, específicamente los que se
aplican a infraestructura hidráulica, de uso agrícola, urbano e
industrial.
BENEFICIOS
Los paquetes autodidácticos podrán ser utilizados por la CNA,
como una herramienta de capacitación efectiva, oportuna,
económica y adecuada a las diferentes capacidades de las
personas, específicamente por el personal técnico que realiza
visitas de verificación a usuarios del agua nacional
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Slide 84
CONTENIDO DEL TEMA
SISTEMAS DE MEDICIÓN DE GASTO
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ? Y
EVALÚA SI SABES
2. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
3. FUNDAMENTOS MEDICIÓN
4. MEDIDORES
5. INSPECCIÓN A CONCESIONARIOS
DE AGUA NACIONAL
APÉNDICES:
A. Normatividad
AUTOEVALUACIONES
B. Unidades de Medida
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Slide 85
CONTENIDO DE LOS TEMAS
EQUIPOS MEDIDORES
1. ¿PARA QUIÉN Y POR QUÉ? Y EVALÚA SI SABES
2. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Y DESCRIPCION DE
COMPONENTES
3. REQUERIMIENTOS DE INSTALACION FISICA
4. ESPECIFICACIONES TECNICAS DE INSTALACION
5. PRUEBAS DE PRECISION Y CALIBRACION
6. REGISTRO E INTERPRETACION DE LECTURAS Y
PROCESAMIENTO DE INFORMACION
7. MANTENIMIENTO BASICO
8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
9. LISTADO DE PRINCIPALES PROVEEDORES
AUTOEVALUACIONES
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