TIPOS DE SIFONES

1. Tipos de Sifones  TIPOS DE SIFONES
 
Los principales tipos de sifones son los que  se indican a continuación:

a)  Ramas  oblicuas,   se  emplea  para  cruces  de  obstáculos  para  lo  que  se  cuenta  con  suficiente desarrollo, y en terrenos que no presentan grandes dificultades de ejecución.
 

 b)   Pozo  vertical,  con  una  o  dos  ramas  verticales,  son  preferidos  para  emplazamientos  de  poco desarrollo o en caso de grandes dificultades construidas. Sus características;   de fácil limpieza y reducido espacio, los hacen muy aconsejables

 c)           Ramas verticales,  similar al inciso b


d) Con  cámaras de limpieza,  tiene su aplicación en obras de cruce de vías subterráneas

 El sifón invertido es una obra de costo relativamente elevado y presenta dificultades de limpieza y desobstrucción, razón por la cual debe ser utilizado solamente después de un estudio comparativo con otras alternativas


7.6.2 Velocidades

Para obtener una buena auto-limpieza en el sifón, el objetivo fundamental de un proyecto consiste
en  garantizar  una  condición  de  escurrimiento  tal,  que  por  lo  menos  una  vez  por  día  propicie  la auto-limpieza  de  las  tuberías  a  lo  largo  del  periodo  de  proyecto.  Para  esto,  es  necesaria  la determinación minuciosa de los caudales de aguas Residuales afluentes al sifón.

Un  criterio  de  dimensionamiento,  qué  está  siendo  adoptado  con  gran  éxito  en  Brasil,  es  el  de garantizar una velocidad igual o superior a 0.60 m/s, para el caudal medio, a lo largo de todo el periodo de proyecto.
Este  criterio,  da  resultados  próximos  a  aquellos  obtenidos  por  el  uso  del  criterio  considerado racional de garantizar la auto-limpieza con velocidad de 0.9 m/s para el caudal máximo de una día cualquiera.   Esto   ocurre   por   que   éste   caudal   máximo   de   Aguas   Residuales   es   obtenido multiplicando el caudal medio (excepto el de infiltración) por el coeficiente de la hora de mayor contribución, K2, que normalmente es admitido igual a 1.5.
La  velocidad  máxima,  es  función  de  las  características  del  material  del  sifón  y  de  la  carga
disponible, de un modo general, la misma no debe ser mayor a 3.0 ó 4 m/s.
3 Diámetro mínimo
Considerando   que para tuberías de menor dimensión es mayor la posibilidad de obstrucción, es recomendable que el diámetro mínimo del sifón tenga un valor similar al fijado para los colectores, esto es, 150mm.
Por tanto se recomienda un diámetro de 150 mm como diámetro mínimo.

4. Número de tuberías

El sifón invertido deberá tener, como mínimo dos líneas, a fin de hacer posible el aislamiento de una de ellas sin perjuicio del funcionamiento, cuando sea necesaria la ejecución de reparaciones y/o desobstruccines.
En  el  caso  de  existir  grandes  variaciones  de  caudal,  el  número  de  líneas  debe  ser  determinado
convenientemente  para  garantizar  el  mantenimiento  de  la  velocidad  adecuada  a  lo  largo  del tiempo.

5. Perfil de sifón

La facilidad de limpieza y las pérdidas de carga son dos aspectos que deben ser considerados para
la definición del perfil del sifón. El perfil de mayor uso es el que se asemeja a un trapecio con la base menor para abajo y sin la base mayor.

Así la elección del perfil sea función de las condiciones locales y del espacio para su implantación,
es de importancia fundamental que se procure proyectar el sifón con ángulos suaves que permitan
la utilización de equipos simples para la limpieza y desobstrucción.


6. Cámaras visitables

El sifón invertido debe ser proyectado con dos cámaras visitables, cámara de entrada y cámara de salida.

- Cámara de entrada

La cámara d entrada debe ser proyectada de manera de orientar el escurrimiento hacia las tuberías que constituyen el sifón propiamente dicho, debe prever además dispositivos que permitan:

a)    El aislamiento de cualquiera de las línea para su limpieza.
b)    El  desvío  del  caudal  afluente  para  cualquiera  de  las  líneas,  aisladamente  o  en conjunto con otra.
c)         El desvío o by – pass directamente para un curso de agua o galería.
d)    La entrada de un operador o equipos para desobstrucción o agotamiento.

Los dispositivos para aislamiento de tuberías pueden ser compuertas de madera , que deslizan en ranuras apropiadas, o vertederos adecuadamente dispuestos para permitir la entrada en servicio de
la nueva tubería después de alcanzar el límite de la capacidad  de la anterior.

Generalmente han sido utilizadas compuertas que tienen la ventaja de poder distribuir mejor los caudales, de modo de mantener siempre una velocidad mínima de autolimpieza; sin embargo, ésta alternativa  tiene  la  desventaja  de  requerir  la  entrada  de  personas  en  la  cámara  para  efectuar  la operación de las compuertas.

La utilización del vertedor lateral tiene la ventaja de evitar la entrada frecuente de personas en la cámara,  sin  embargo  ocasiona  mayor  pérdida  de  carga,  pues  es  considerado  un  obstáculo sumergido, cuando el escurrimiento pasa sobre él. Cuando es utilizado el vertedor lateral, deben ser  tomados  los  debidos  cuidados  en  relación  a  las  velocidades  para  atender  las  condiciones  de auto-limpieza.


-  Cámara de salida

Debe ser también adecuadamente proyectada de modo de permitir la inspección, al aislamiento y
la limpieza de cualquier línea del sifón. Las soleras de los tubos afluentes y de la tubería de salida quedarán rebajadas, en relación a la tubería de llegada en la cámara de entrada, en 1/3 del valor correspondiente a la pérdida de carga a lo largo del sifón, más las pérdidas localizadas.
Las cámaras de Entrada y Salida deben ser proyectadas con dimensiones adecuadas, de modo que permitan al acceso y movimiento de personas y equipos, en forma cómoda durante las operaciones que se realicen en las mismas.
7.6.7. Ventilación

Considerables cantidades de aire y gases son arrastrados por el escurrimiento de Aguas Servidas
en  los  colectores  que  funcionan  en  lámina  libre.  En  cambio,  éste  flujo  es  interrumpido  en  la cámara de salida del sifón, ya que el escurrimiento en el sifón se efectúa en conducto forzado.

Debido  a  esa  interrupción,  se  produce  una acumulación de aire y gases que origina una presión positiva  en  la  cámara  de  entrada,  y  puede  provocar  el  escape  de  gases  con  olor  desagradable  a través de orificios y aberturas en las tapas de acceso a las cámaras.
Si  la  cámara  de  entrada  fuese  completamente  hermética,  los  gases  efectuarían  un  camino  en sentido inverso al escurrimiento hasta conseguir salir por las cámaras de inspección aguas arriba del sifón.
En éste caso, todo el oxígeno extraído de la cámara y los gases (principalmente el sulfhídrico que
se  desprende  del  líquido  debido  al  aumento  de  turbulencia)  se  concentran  pudiendo  ocasionar serios problemas de olor. Con la acumulación del sulfatos en la cámara de entrada, el ambiente se torna altamente tóxico, y puede ocasionar la muerte de los operadores que visiten la cámara sin la debida máscara de protección.

Para minimizar este problema, se puede interconectar la cámaras de entradas y salida por medio de una tubería, de modo que los gases sean transferidos para la cámara de salida y arrastrados por el flujo  de  aguas  residuales  aguas  abajo  del  sifón.  Dependiendo  de  la  ubicación  de  la  cámara  de entrada,  los  gases  pueden  ser  lanzados  a  la  atmósfera  siempre  que  las  condiciones  ambientales locales no sean afectadas.

La evacuación de aire y gases se produce a través de una tubería con diámetro que varía desde un décimo  hasta  la  mitad  del  diámetro  del  sifón.  Cuando  se interconectan las cámaras, esta tubería generalmente es ubicada en forma paralela a las tuberías del sifón.


8. Técnica de construcción

La técnica de construcción siempre que el obstáculo a salvar éste constituido por un arroyo o río, con un caudal de volumen apreciable, sigue alguno de los siguientes métodos:

a)         Se monta un andamio perpendicular a la dirección de la corriente; el sifón se instala sobre
el  andamio  y  luego  se  produce  su  descenso  en  bloque  hasta  que  repose  en  un  canal excavado con anterioridad para éste propósito.
b)    El sifón, previamente montado, se suspende mediante grúas flotantes y se sumerge luego hasta reposar en la zanja excavada para tal fin.
c)         El sifón se monta en tierra; se obturan ambos extremos; se recubre el exterior del sifón con   hormigón   proyectado   o   encofrado,   hasta   que   el   peso   del   sifón  compense   su
flotabilidad en el agua; de esta forma se consigue una protección suplementaria contra la
corrosión;  se  conduce  el  sifón  haciéndolo  flotar mediante boyas, hasta que este situado sobre  el  canal  excavado  previamente,  se  sueltan  las  boyas  y  se  sumerge  el  sifón llenándolo con agua.
d)    Se ejecuta el montaje del sifón en la orilla del río que constituye el obstáculo. Desde la orilla  opuesta  y  mediante  cables,  éste  es  remolcado  hasta  su  emplazamiento  definitivo, por vehículos que circulan sobre una vía dispuesta en la prolongación teórica del eje del sifón.

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