INSTITUTO COSTARRICENSE DE ACUEDUCTOS
Y ALCANTARILLADOS
JUNTA DIRECTIVA
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS
Conoce esta Junta Directiva las especificaciones técnicas que amplían la
Norma Técnica para Diseño y Construcción de Sistemas de Abastecimiento de Agua
Potable, de Saneamiento y Pluvial, que a su vez se integra al volumen IV,
“Especificaciones técnicas generales de AyA”, aplicable a toda contratación de
obra pública, presentada por la Presidencia Ejecutiva según memorando PRE-2020-01193,
y acuerda lo siguiente:
PRIMERO: Aprobar las especificaciones técnicas que establecen requisitos que
deben ser aplicados de forma supletoria a la Norma Técnica para Diseño y
Construcción de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, de Saneamiento y
Pluvial, lo anterior según lo dispuesto en el apartado 7, “Disposiciones
complementarias”, que es parte esencial de ese documento técnico-normativo
aprobado por acuerdo N.° 2017-28, todo de conformidad con el marco de competencias
que le asisten al Instituto señaladas en la Ley N.°2726, particularmente en lo relativo
al establecimiento y aplicación de normas.
SEGUNDO: Integrar al volumen IV, “Especificaciones técnicas generales de AyA”
estas especificaciones técnicas que son objeto de aprobación, iniciando de esta
forma un proceso gradual de actualización de dicho volumen, el cual forma parte
de los documentos de contratación de obra pública de la Institución. A partir
de este acuerdo queda sin efecto todo requisito técnico contemplado en el
volumen IV que se contraponga a lo indicado en las especificaciones técnicas
que son parte esencial de este acuerdo.
TERCERO: Instruir a la Presidencia Ejecutiva para que una vez finalizado el
proceso de control previo a través de la plataforma SICOPRE, ante el Ministerio
de Economía, Industria y Comercio (MEIC), se le comunique a dicho Ministerio el
presente acuerdo, por cuanto las especificaciones técnicas que se aprueban
amplían los requisitos técnicos establecidos en la Norma Técnica para Diseño y
Construcción de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, de Saneamiento y
Pluvial, siendo parte esencial de ella.
CUARTO: Instruir a la Presidencia Ejecutiva para que comunique el presente
acuerdo y las especificaciones técnicas que se anexan a todos los operadores autorizados
que, junto con el AyA, brindan servicios de abastecimiento de agua potable y de
recolección, tratamiento y disposición de aguas residuales.
QUINTO: Instruir a la Gerencia General para que comunique a todas las áreas
funcionales a su cargo involucradas en los procesos de diseño, construcción,
operación, mantenimiento e investigación de sistemas de abastecimiento de agua
potable, sistemas de recolección, tratamiento y disposición de aguas
residuales, dentro del alcance de la Ley N.° 2726, el deber de aplicar las
especificaciones técnicas que son parte esencial de este acuerdo, siendo solo posible
la modificación de su contenido si se cumple con el mismo procedimiento
aprobatorio que ha sido aplicado a la Norma Técnica para Diseño y Construcción
de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, de Saneamiento y Pluvial, al
cual se hace referencia en el criterio externado por la Dirección Jurídica
PRE-J-2019-0358.
SEXTO: Instruir a la Gerencia General para que, a través de la Dirección de
Proveeduría, incorpore como parte de los documentos de contratación de obra
pública de la Institución las especificaciones técnicas que se anexan a este
acuerdo, conformando una nueva sección hasta que el volumen IV que se cita sea
totalmente actualizado.
SÉTIMO: Cuando en las especificaciones técnicas que conforman la nueva sección
del volumen IV, se establezca la entrega de información, documentación o
determinación de algún aspecto por parte de AyA, tales requerimientos deberán
ser incorporados dentro del volumen II “Descripción del Proyecto y
Especificaciones Técnicas Particulares”, del cartel del procedimiento de
contratación, haciendo referencia a la especificación correspondiente según el
código y nombre con el que ha sido objeto de aprobación, y a la sección del volumen
IV que las contiene.
OCTAVO: Instruir a la Unidad Técnica de los Servicios de Abastecimiento de Agua
Potable y de Saneamiento mantener activos los comités técnicos que han
participado en la formulación de las especificaciones técnicas para que, a través
de estos, se sometan a revisión o actualización los requisitos técnicos que las
contienen, ante consultas de parte de los administrados, o bien, ante cambios
en el entorno institucional, ya sean de naturaleza tecnológica, jurídica u
otro, que así lo justifiquen.
ACUERDO FIRME
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS
Especificación Técnica
AyA-4000-VR-01
VÁLVULA DE RETENCIÓN TIPO “PICO DE PATO”, CONOCIDA TAMBIÉN COMO
“DUCKBILL”, “PINZA”,
“MANGA” O “ANTIRRETORNO”
ÍNDICE
1. Objeto y campo de
aplicación ............................................................................................3
2. Términos y
definiciones .....................................................................................................3
3. Siglas.................................................................................................................................4
4. Requisito general
...............................................................................................................4
4.1. Presión de
trabajo y velocidad del fluido.........................................................................4
5. Requisitos
técnicos.............................................................................................................4
5.1. Elastómero
(cuerpo de la válvula) ...................................................................................4
5.2. Diámetro
interno de la válvula .........................................................................................5
5.3. Hermeticidad....................................................................................................................5
5.4. Desempeño de la
válvula ................................................................................................6
5.5. Mecanismos de
sujeción .................................................................................................6
5.6. Instalación de
la válvula .................................................................................................6
6. Documentos
normativos de referencia ...............................................................................8
7. Anexos
(normativos e informativos)...................................................................................9
8. Bibliografía .......................................................................................................................9
9. Descriptores ......................................................................................................................9
10. Control de versiones .......................................................................................................9
VÁLVULA DE RETENCIÓN TIPO “PICO DE PATO”, CONOCIDA TAMBIÉN
COMO “DUCKBILL”, “PINZA”, “MANGA” O “ANTIRRETORNO”
1. Objeto y campo de aplicación
Esta especificación establece los requisitos que debe cumplir la válvula
de retención tipo “pico de pato”, conocida también como “duckbill”, “pinza”,
“manga” o “antirretorno”, la cual se instala al final de la tubería de descarga
del cabezal de desfogue, que conduce el agua residual tratada (efluente)
proveniente del sistema de saneamiento hacia un punto de descarga no sumergido.
También se incluyen en esta especificación, los requisitos de los
accesorios para instalar la válvula a la tubería de descarga del cabezal de
desfogue, mediante una brida o utilizando una gaza metálica.
Esta especificación aplica para válvula tipo “pico de pato” con un
diámetro nominal mínimo de 200 mm, que utiliza como mecanismo de sujeción una
brida o una gaza metálica. Esta especificación no aplica para válvula tipo
“pico de pato” que son encapsuladas dentro del tubo.
Esta norma no contempla requisitos relacionados con seguridad ó salud
ocupacional, ni con la gestión o administración del riesgo inherente al objeto
normado o que pueda originarse durante su instalación o funcionamiento.
2. Términos y definiciones
Son de aplicación las definiciones que se indican en la “Norma técnica
para diseño y construcción de sistemas de abastecimiento de agua potable, de
saneamiento y pluvial” de AyA o en las normas técnicas que se referencian en
esta especificación. Adicionalmente, se aceptan las siguientes definiciones:
2.1 Diámetro nominal de la válvula: el diámetro de la válvula en función
del diámetro nominal de la tubería a la que se conectará el extremo de la
válvula, ya sea mediante gaza o brida.
2.2 Brida de respaldo (retaining ring): elemento metálico de forma
circular de igual diseño y dimensión que la brida de la válvula, que se acopla
a la brida de la válvula para que ésta permanezca entre la brida del tubo y la
brida de respaldo.
2.3 Brida de la válvula: elemento circular del mismo material de la
manga, que forma parte del cuerpo de la válvula, el cual debe acoplarse a la
brida de respaldo si
2.4 Manga (cuff): sección cilíndrica de la válvula que se encuentra en
contacto con el tubo o que se ubica entre el cono y la brida.
2.5 Cono (taper): sección cónica de la válvula que se encuentra entra la
manga y la boca.
2.6 Boca (bill ): sección recta o curva de la válvula que regula la
salida del caudal.
2.7 Gaza o abrazadera (clamps): mecanismo de sujeción que se coloca
sobre la válvula “pico de pato”, para fijarla al tubo de descarga.
2.8 Presión de la línea (line pressure): presión del fluido en el
interior de la válvula ejercida sobre la boca (utilizada para abrir la
válvula).
2.9 Contrapresión: presión estática existente en el exterior de la boca
de salida de la válvula.
2.10 Presión de trabajo: esta definición es la correspondiente a la
indicada en la “Norma técnica de Diseño y construcción de sistemas de
abastecimiento de agua potable, de saneamiento y pluvial”, emitida por AyA.
2.11 Presión máxima de trabajo: esta definición es la correspondiente a
la indicada en la “Norma técnica de Diseño y construcción de sistemas de
abastecimiento de agua potable, de saneamiento y pluvial”, emitida por AyA.
3. Siglas
A continuación se detallan los nombres de los organismos y las
abreviaturas de los códigos normativos que se citan en la presente
especificación:
ANSI American National Standards
Institute
ASME American
Society of Mechanical Engineers
ASTM American
Society for Testing Materials
ECA Ente Costarricense de Acreditación
EPDM Monómero de etileno, propileno y dieno.
IEC International
Electrotechnical Commission
INTECO Instituto de
Normas Técnicas de Costa Rica
ISO International Organization of Standarization
OEC Organismo de Evaluación de la Conformidad
RF Raised face
UNS Unified Numbering System
4. Requisito general
4.1. Presión de trabajo y velocidad del fluido
Para la selección de la válvula de pico de pato, el contratante debe
establecer la siguiente información en los términos de la contratación:
- Caudal (mínimo y máximo); l/s.
- Velocidad del fluido (mínimo y máximo); m/s.
- Presión en la línea (mínimo y máximo); kPa (m.c.a).
- Contrapresión, kPa (m.c.a).
- Elevación del terreno en el sitio de descarga; msnm.
-Caracterización de la composición química del fluido que se transporta
por la tubería de descarga.
Considerando que la válvula se conecta a un punto de descarga no
sumergido, la contrapresión aplicada en la boca de salida debe ser la
correspondiente a la presión atmosférica en el punto de instalación (ubicación
geográfica).
5. Requisitos técnicos
5.1. Elastómero (cuerpo de la válvula)
El material de fabricación de la válvula debe ser resistente a la
intemperie y a las sustancias químicas presentes en el efluente, según la
caracterización de la composición química de dicho fluido y las condiciones de
operación que establezca el contratante en los términos de la contratación; se
acepta que se utilice como material principal el neopreno, caucho sintético de
polietileno clorosulfonado (cloro-sulfonil-polietileno) o EPDM (monómero de
etileno, propileno y dieno).
Para garantizar las propiedades físicas y mecánicas y la resistencia
química y a la abrasión de la válvula, según la composición química y las
condiciones de presión de trabajo y velocidad del fluido establecidas en los
términos de la contratación, con la oferta técnica se debe presentar un
documento firmado por el fabricante, en el que se caracterice el material
principal de fabricación de la válvula y todo material de refuerzo que se le
adicione. Este documento debe incluir una ficha técnica por cada material, con
el siguiente detalle: nombre común, composición química, propiedades (físicas,
químicas y mecánicas) y el espesor de cada capa de material que conforma el
cuerpo de la válvula, indicando también las tolerancias para cada espesor y con
un detalle gráfico que muestre la configuración de unión o ensamble entre
capas. Con la entrega de la válvula se deben aportar los resultados de las
pruebas llevadas a cabo por el fabricante, en relación con las propiedades
físicas y mecánicas, de resistencia química y a la abrasión
Los resultados de las pruebas o ensayos según las normas que se
indiquen, deben presentarse certificados por un Laboratorio acreditado bajo la
norma ISO/IEC 17025 (en su versión más actualizada) o su norma homóloga en el país
de origen de dicho organismo (en su versión más actualizada). También, se debe
aportar el documento de la acreditación que emite el Ente Costarricense de
Acreditación (ECA) o el de la entidad acreditadora respectiva; en este último
caso, debe aportarse además el documento emitido por ECA que certifique que esa
otra entidad acreditadora es reconocida por el ECA.
Si las pruebas son realizadas a solicitud y bajo la supervisión de un
Organismo de Evaluación de la Conformidad (OEC), organismo de tercera parte, la
certificación de los ensayos realizados y los resultados de esos ensayos deben ser
emitidos por dicho organismo. Este organismo debe estar acreditado bajo la
norma ISO/IEC 17065 (en su versión más actualizada) o su norma homóloga en el
país de origen (en su versión más actualizada). Debe aportarse el documento que
lo acredita como OEC, éste debe ser emitido por el Ente Costarricense de
Acreditación (ECA) o por una entidad acreditadora reconocida por el ECA; en
este último caso, debe aportarse además el documento emitido por ECA que
certifique dicho reconocimiento.
5.2. Diámetro interno de la válvula
El diámetro interno de la válvula del extremo que se acoplará con la
tubería de descarga, debe seleccionarse de forma tal que se garantice el acople
entre ambos, según el diámetro interno y externo de dicha tubería.
Si el mecanismo de sujeción de la válvula es gaza (abrazadera), el
diámetro interno de la válvula debe ser superior al diámetro externo de la
tubería de descarga, de forma que la tubería quede envuelta por la manga de la
válvula. Se debe confirmar con el
fabricante de la válvula si el diámetro interno requerido, se encuentra dentro
del rango de productos comercialmente disponibles. En caso de que se solicite
la fabricación de un diámetro bajo pedido especial, debe evaluarse la
disponibilidad de los fabricantes y el costo asociado. También deben
verificarse las tolerancias en los diámetros, para lograr el mejor acople entre
la válvula y la tubería de descarga.
5.3. Hermeticidad
La boca de la válvula debe abrirse de conformidad con los valores de
presión de trabajo y velocidad del fluido, según los parámetros de diseño del
sistema que contempla la tubería de descarga. Esta boca debe actuar como sello,
de forma tal que no permita la entrada de fluido al interior del sistema de
tuberías. La boca de la válvula debe
cerrarse en un 100%, aún en presencia de sedimentos. La apertura o cierre de la
misma no debe generar ruido o vibración.
5.4. Desempeño de la válvula
Con la oferta técnica se debe presentar un documento firmado por el fabricante,
con las siguientes curvas de desempeño:
- Pérdida de presión (m) en función del caudal (l/s).
- Apertura de la boca de la válvula (m2) en función del caudal (l/s)
La apertura de la boca de la válvula debe garantizar el flujo incluso a
bajas presiones, hacia aguas arriba de la válvula, según las condiciones de
servicio del sistema que contempla la tubería de descarga.
5.5. Mecanismos de sujeción
Brida
Cuando la válvula incluya brida como mecanismo de sujeción se debe incorporar
una brida de respaldo, las dimensiones y cantidad de perforaciones de la brida
de la válvula deben ser compatibles con las de la brida de respaldo y con las
del extremo bridado de la tubería.
Brida de respaldo
Si el material de la brida de respaldo es de hierro fundido, el material
debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM A126 (Clases A, B o C), y el
diseño de la brida debe cumplir los requisitos de la ANSI/ASME B16.1 Clase 125
o los requisitos de la norma ISO 7005-2 PN 20.
Si el material de la brida de respaldo es de hierro dúctil, éste debe cumplir
con la norma ASTM A536, para lo cual el fabricante debe indicar el grado
utilizado, adicionalmente el diseño de la brida debe cumplir con los requisitos
de la norma ANSI/ASME B16.42 Clase 150, o con los requisitos de la norma ISO
7005-2 PN20
La brida de respaldo puede fabricarse con materiales alternativos al hierro
fundido y hierro dúctil, para lo cual debe aplicarse la norma ANSI/ASME B16.5,
en tal caso el fabricante debe indicar el material seleccionado y la norma con
la cual cumple dicho material, así como la clase asociada a la presión nominal.
Gaza o abrazadera
La gaza o abrazadera debe ser fabricado a partir de acero inoxidable UNS
S31600 de conformidad con la norma ASTM A959, como mínimo.
La abrazadera debe ser tal que permita fijar la válvula a la tubería,
sin que la válvula sufra ningún desplazamiento o deformación cuando se
encuentre sometida o no a presión.
El fabricante debe seleccionar el tipo y cantidad de abrazaderas
requeridas según el caudal del cabezal de desfogue, la presión a la que se
encuentre sometida la válvula y el diámetro de la válvula; por lo que la gaza o
el conjunto de gazas debe ser capaz de soportar la carga de tracción a la cual
estará sometida la válvula.
El fabricante debe aportar la descripción técnica de la abrazadera o la configuración
de abrazaderas propuesta como método de sujeción de la válvula a la tubería,
dicha descripción debe incluir como mínimo el diámetro, la carga recomendada de
tracción, espesor y ancho de la lámina de la gaza, el tipo y medida de tornillo
o método de cierre utilizado.
5.6. Instalación de la válvula
La tubería deben ser despresurizadas antes de la instalación de la
válvula, la boca de la válvula debe instalarse en posición vertical.
Si el sistema de sujeción es con bridas, se debe cumplir con lo
siguiente:
-Las bridas deben ser de superficie lisa, no se deben instalar en bridas
con resalte (RF, por sus siglas en inglés), para garantizar la hermeticidad en
la junta de unión.
-Se deben eliminar todas las rebabas o bordes afilados de las caras de
las bridas de la tubería y eliminar aceite, grasa u otros contaminantes de su superficie;
adicionalmente se debe aplicar una capa fina de grafito o glicerina a la
superficie de la brida de la tubería, esto facilita la instalación y permite una
fácil remoción de la válvula de forma posterior a su instalación.
-La válvula se debe colocar en posición vertical y alinear los orificios
de los pernos de la brida del tubo con los orificios de la brida de la válvula
y la brida de respaldo.
-Una vez que la válvula y la brida de respaldo estén en la posición
correcta, colocar dos (2) pernos para asegurar la alineación. Después de haber
obtenido la alineación adecuada, instalar las tuercas y pernos restantes
utilizando arandelas.
-Se deben utilizar dos llaves inglesas al instalar la válvula de
retención. Se deben ajustar todos los pernos de la brida en un patrón cruzado
similar al mostrado en la Figura 1 hasta alcanzar el torque máximo recomendado
por el fabricante.
-Una vez concluida la instalación de la válvula, el sistema debe ser presurizado,
y se debe verificar el torque máximo aplicado en cada perno; así mismo se debe
realizar una evaluación del funcionamiento de la válvula con el fin de
garantizar la hermeticidad en la junta.
-La válvula en su posición vertical debe quedar a una distancia mínima
de 15 cm, entre el borde inferior de la misma y el nivel del suelo.
- Si el sistema de sujeción es con gaza o abrazadera, se debe cumplir
con lo siguiente: La gaza debe ser capaz de soportar la carga de tracción
presente en la tubería a la cual se conecta la válvula.
- La superficie exterior o interior de la tubería debe ser lisa y estar
libre de rebabas y bordes afilados.
- Se debe verificar que el diámetro interno de la manga y el diámetro
externo de la tubería sean tales que permita el acople de la tubería dentro de
la manga, ajustándose con el uso de abrazadera.
- De previo a la instalación de la válvula, las abrazaderas pueden
colocarse sin ser ajustadas en la tubería o en la manga de la válvula.
- La válvula se debe instalar sobre el extremo de la tubería hasta que
toda la longitud de la manga se encuentre en contacto con la tubería.
- Una vez que la válvula se encuentre colocada correctamente, se debe
colocar la abrazadera alrededor de la manga y ajustarla en ese punto.
- En los casos en los que se requieran dos abrazaderas, estas se deben
girar 90 grados en relación una con la otra, para distribuir la presión
uniformemente alrededor de la manga.
- El fabricante debe indicar cuál es el torque máximo de la abrazadera
para la instalación de la misma.
- No se admite el uso de lubricantes o glicerina para la instalación de
la válvula en la tubería, esto podría hacer que la válvula se deslice fuera de
su posición.
6. Documentos normativos de referencia
Las normas que se citan en este apartado forman parte integral de los
requisitos técnicos incluidos en este documento. Las ediciones indicadas
estaban en vigencia al momento de formular la presente especificación.
En caso de que una norma sea actualizada por el emisor de forma
posterior a la entrega de la oferta técnica o durante el proceso constructivo
del tanque, el contratante y el contratista deberán revisar si los requisitos
contenidos en la norma mantienen su aplicación, dentro del alcance de la
presente especificación técnica.
|
Acuerdo Junta
Directiva AyA Nº 2017-281 |
“Norma técnica
para diseño y construcción de sistemas de abastecimiento de agua potable, de
saneamiento y pluvial”. Publicado en los ALCANCE N º 227 A,B,C,D,E,F,G de La
Gaceta Nº 180 del 22 de setiembre del 2017 |
|
ANSI/ASME B16.1:2015 |
"Gray Iron Pipe flanges
and flanged fittings, classes 25,125 and 250” |
|
ANSI/ASME B16.42 |
“Ductile Iron Pipe Flanges and
Flanged Fittings. Classes 150 and 300” |
|
ANSI/ASME B16.5:2017 |
“Pipe Flanges and Flanged
Fittings” |
|
ASTM A126-04 (reaprobada 2014) |
“Standard Specification for
Gray Iron Castings for Valves, Flanges, and Pipe Fittings” |
|
ASTM A536-84 (reaprobada 2014) |
“Standard Specification for
Ductile Iron Castings” |
|
ASTM A959: 2016 |
“Specifying Harmonized Standard
Grade Compositions for Wrought Stainless Steels” |
|
ISO/IEC 17065: 2012 |
“Conformity assessment –
Requirements for bodies certifying products, processes and services” |
|
ISO 7005-2: 1988 (reaprobado 2018) |
“Metallic flanges – Part 2 Cast
iron flanges” |
Las normas que se referencian corresponden a la versión vigente durante
la formulación de la presente especificación, pero como toda norma está sujeta
a revisión por el emisor de la misma, las partes involucradas en su aplicación
adquieren el compromiso de revisar los cambios que se originen de una versión a
otra.
7. Anexos (normativos e informativos)
El presente documento no contiene anexos normativos ni informativos.
8. Bibliografía
Los requisitos que se integran en esta especificación técnica, se
sustentan en criterios técnicos según ámbitos de competencia y en documentos
normativos de referencia. Adicionalmente, se consultó la siguiente
bibliografía.
Jing Wang, P. Eng. (2013). Fluid Structure Interaction of a Duckbill Valve. (Tesis doctoral).
McMaster University, Canada.
Christie
Lauren Hutchison (2015). The potential application of duckbill check valves in
low-cost handpumps used in the developing world. (Tesis de maestría). Mercer University.
Macon, GA EE. UU.
9. Descriptores
Válvula antirretorno; válvula duckbill; válvula pico de pato
10. Control de versiones
|
Número de Acuerdo de Junta Directiva AyA: 2020-302 |
|
Fecha de aprobación del Acuerdo de Junta Directiva: 08/09/2020 |