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• Fabiola Gutierrez

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MÓDULO II ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE CADA COMPONENTE DEL SISTEMA DE RIEGO

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ÍNDICE 8. ESPECÍFICACIONES TÉCNICAS DE CADA COMPONENTE DEL SISTEMA DE RIEGO 8.1 Sistemas de conducción o redes de conducción 8.1.1 Tuberías 8.1.2 Mangueras de polietileno 8.1.3 Mangas de plástico 8.2 Sistemas de distribución 8.2.1 Tubería de distribución 8.2.2 Laterales de riego 8.2.3 Emisores 8.3 Sistema de control 8.3.1 Válvulas

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8. ESPECÍFICACIONES TÉCNICAS DE CADA COMPONENTE DEL SISTEMA DE RIEGO INTRODUCCIÓN La escasa disponibilidad del recurso hídrico en casi toda la costa peruana, nos conduce a recurrir a técnicas de riego que permiten maximizar el uso del agua para los cultivos y minimizar las pérdidas de este recurso incrementando la eficiencia del uso del agua. El mundo en el que habitamos hoy en día se encuentra en un deterioro físico extremo, la presencia de fenómenos climáticos catastróficos, el calentamiento global, la erosión de las riberas, este desequilibrio de la naturaleza y la utilización de agroquímicos sintéticos, los deshechos contaminantes de fábricas e industrias, etc. vienen provocando un cambio negativo y la pérdida de recursos naturales, pérdidas irreversibles como en el caso del agua. Es una alternativa de solución para la agricultura que se encuentra bajo riego tecnificado a la escasez cada vez mayor de este recurso. El Instituto Nacional de Investigación Agraria (INIA), es una de las entidades gubernamentales encargada de liderar el Sistema Nacional de Investigación y Transferencia de Tecnología Agraria con la participación activa de los demás agentes públicos y privados como las Universidades, Institutos, Ong’s, y Proveedores de Asistencia Técnica; de los cuales dentro de sus lineamientos el riego tecnificado ha cobrado una importancia cada vez mayor, habiendo contribuido a tecnificar más de 3000 ha. de terrenos entre agricultores (parcelas demostrativas), empresas, Ong’s y sus propias Estaciones Experimentales como: Donoso - Huaral, Canaán - Ayacucho, Illpa - Puno, Chincha - Lima, Andenes - Cuzco, Vista Florida - Chiclayo, Santa Ana Huancayo y Baños del Inca - Cajamarca. El Riego Tecnificado es la opción más viable contra el uso ineficiente del agua a medida que existe mayor tecnología e investigación sobre el tema de manejo de este recurso, considerando que el agua es un recurso natural no renovable.

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8.1 SISTEMAS DE CONDUCCIÓN O REDES DE CONDUCCIÓN 8.1.1 TUBERÍAS DEFINICIÓN Tubería de PVC rígido para fluidos a presión. Referencia Norma ISO 4422. Este tipo de tubería sustancialmente, está constituido de cloruro de polivinilo no plastificado al cual se le ha añadido aditivos especiales para facilitar la fabricación del polímero y la producción de tubos y accesorios. Forman la línea principal, y líneas secundarias que conducen el agua a las subunidades de riego, generalmente está compuesto por tuberías de PVC de 4"y 3" de diámetro C-5. TIPOS O CLASES – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TUBERÍAS DE PVC DE ACUERDO A NORMAS ISO Características Técnicas del P.V.C. Características Mecánicas

Norma Técnica

Unidades

NTP ISO 4422

100 Kgf/cm2

Resistencia a la Tracción

ASTM D 638

400 – 560 Kgf/cm2

Resistencia a la Flexión

ASTM D 790

700 – 900 Kgf/cm2

Resistencia a la Comprensión

ASTM D 695

600 – 700 Kgf/cm2

Resistencia al Impacto

ASTM D 256

0.087 Kg.m/cm

Dureza de Brinell

ASTM D 676

1200

Módulo de Elasticidad

ASTM D 638

30,000 Kg/cm2

Tensión Diseño

Coeficiente de Fricción

C = 150 Hazen y Williams E = 0,009 Manning

Características Térmicas Calor Específico

--

0,25 cal (mol-gr) ºC

Conductividad Térmica

ASTM C 177

12,4 cal/hr-m20 C-cm

Coeficiente de Dilatación Térmica

ASTM D 696

8 x 10 -5 cm/cmºC

Estabilidad Dimensional a 150 ºC

NTP ISO 2505

< 5%

Temperatura de Ablandamiento Vicat

NTP ISO 2507

79º C (Alcantarillado)

Temperatura máxima de trabajo

ASTM D 648

65º C

Temperatura de Ablandamiento

ASTM D 648

80 – 85 ºC

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Características Eléctricas Resistencia Dieléctrica

Norma Técnica ASTM D 149

1200 Vol/mil

Constante Dieléctrica 60 cps. 1000 cps.

ASTM D150 ASTM D 150

1.9 3.31

Factor Potencia

ASTM D 150 ASTM D 150

2.80 3.97

Resistividad volumétrica

ASTM D 275

681 x 1012 Oh m/cm

Factor de pérdida Dieléctrica

ASTM D 275

0.0. – 0.04

ASTM D 792

1.43 gr/cm3

60 cps. 100 cps.

Unidades

Características Físicas y Químicas Peso Específico Absorción de Agua después de 7 días Inflamabilidad

< 40 gr/m2 Autoextinguible

Efecto de ácidos débiles

Ninguno

Efecto de ácidos fuertes

Ninguno o muy pequeño

Efecto de sustancias alcalinas débiles

Ninguno

Efecto de sustancias alcalinas fuertes

Ninguno

Efecto de los solventes orgánicos

Soluble de acetonas y esteres

TUBERÍAS DE PVC DE ACUERDO A NORMAS TÉCNICAS PERUANAS Tubos PVC rígido para fluidos a presión. Según Normas peruanas ITINTEC No. 399-002. Estos tubos son fabricados bajo Normas Técnicas Nacionales, son PVC rígido y no contienen plastificantes para el cual se adopta una tensión de diseño de 10MPa (100 Kg./cm2). Las tuberías de PVC POLITUBO normalizadas, pueden sustituir ventajosamente a los fabricados por otros materiales como: cobre, plomo, asbestocemento, etc.

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Tubos de Polietileno con Esfuerzo de diseño de 6.3 Mpa según NTP ISO 4427 - PE 80 Serie de Tubos S10 Diámetro Externo Nominal (dn )

S8

S6,3

S5

S4

SDR11

SDR9

Relación Dimensional Normalizada SDR21

SDR17

SDR13,6

Presión Nominal PN para ∞ = 6,3 MPa PN 6 Espesor Peso mm Kg/m 16 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630

4.3 5.3 6.0 6.7 7.7 8.6 9.6 10.8 11.9 13.4 15.0 16.9 19.1 21.5 23.9 26.7 30.0

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1.100 1.657 2.131 2.666 3.500 4.400 5.456 6.905 8.457 10.662 13.431 17.054 21.713 27.496 33.961 42.497 53.722

PN 8 Espesor Peso mm Kg/m

4.5 5.4 6.6 7.4 8.3 9.5 10.7 11.9 13.4 14.8 16.6 18.7 21.1 23.7 26.7 29.7 33.2 37.4

0.947 1.364 2.037 2.598 3.263 4.268 5.407 6.681 8.463 10.389 13.050 16.537 21.027 26.617 33.732 41.688 52.199 66.147

PN 10 Espesor Peso mm Kg/m

4.7 5.6 6.7 8.1 9.2 10.3 11.8 13.3 14.7 16.6 18.4 20.6 23.2 26.1 29.4 33.1 36.8 41.2 46.3

0.818 1.160 1.666 2.464 3.180 3.990 5.220 6.618 8.130 10.325 12.719 15.949 20.205 25.620 32.519 41.185 50.874 63.793 80.658

PN 12,5 Espesor Peso mm Kg/m

2.3 3.0 3.7 4.6 5.8 6.8 8.2 10.0 11.4 12.7 14.6 16.4 18.2 20.5 22.7 25.4 28.6 32.2 36.3 40.9 45.4 50.8 57.2

0.156 0.260 0.401 0.624 0.991 1.385 2.002 2.985 3.866 4.826 6.336 8.008 9.876 12.512 15.400 19.301 24.447 31.022 39.403 49.938 61.598 77.202 97.786

PN 16 Espesor Peso mm Kg/m 2.3 0.095 2.3 0.122 2.8 0.186 3.6 0.306 4.5 0.477 5.6 0.743 7.1 1.185 8.4 1.670 10.1 2.409 12.3 3.587 14.0 4.638 15.7 5.825 17.9 7.592 20.1 9.593 22.4 11.874 25.2 15.027 27.9 18.494 31.3 23.233 35.2 29.395 39.7 37.359 44.7 47.400 50.3 60.004 55.8 73.976     196

Agua - PRESIÓN - CLASE 5 TUBERÍAS PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN . Fabricadas de acuerdo a la Norma Técnica Peruana NTP ISO 4422-2003. Tubos y Conexiones de Policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) para abastecimiento de agua. . Tuberías para conducción de fluidos tipo 100 P.V.C. rígido. Factor de seguridad = 2.5. Estas tuberías se fabrican de cuatro clases 5 (75 libras). A solicitud del cliente, también se fabrican las clases 6, 6.3.8. 12.5, 16 y 25 así como de las especificaciones del Schedule americano (ASTM).

Diámetro Exterior en mm 63.0 75.0 90.0 110 160 200.0 250.0 315.0 355.0 400.0 450.0 500.0 630.0

CLASE 5 Espesor Diámetro Inferior en mm en mm 1.6 59.8 1.9 71.2 2.2 85.6 2.7 104.6 4.0 152.0 4.9 190.2 6.2 237.6 7.7 299.6 8.7 337.6 9.8 380.4 11.0 428.0 12.3 475.4 15.4 599.2

Peso Aprox. por tubo en Kg. 2.809 3.935 5.437 8.091 17.229 26.537 41.704 65.395 83.029 105.637 133.624 165.537 259.967

La longitud de la tubería es de 6 metros.

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197

Figura Nº50 Tipos de tuberías, empalme campana y unión flexible respectivamente.

Agua - PRESIÓN - CLASE 7.5 TUBERÍAS PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN .

Fabricadas de acuerdo a la norma técnica peruana NTP ISO 4422-2003. Tubos y Conexiones de Policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) para abastecimiento de agua. Tuberías para conducción de fluidos tipo 100 P.V.C. rígido. Factor de seguridad = 2.5. Estas tuberías se fabrican de cuatro clases 7.5 (105 libras). A solicitud del cliente, también fabricamos las clases 6, 6.3.8. 12.5, 16 y 25 así como de las especificaciones del Schedule americano (ASTM).

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198

CLASE 7.5 Diámetro Exterior en mm

Espesor en mm

Diámetro Inferior en mm

63.0 75.0 90.0 110 160 200.0 250.0 315.0 355.0 400.0 450.0 500.0 630.0

2.3 2.8 3.3 4.0 5.8 7.3 9.1 11.4 12.9 14.5 16.3 18.1 22.8

58.4 69.4 83.4 102.0 148.4 185.4 231.8 292.2 329.2 371.0 417.4 463.8 584.4

Peso Aprox. por tubo en Kg. 3.920 5.636 7.937 11.704 24.507 38.667 60.027 94.866 120.728 153.170 193.926 238.860 379.465

La longitud de la tubería es de 6 metros. Agua - PRESIÓN - CLASE 10 TUBERÍAS PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN Fabricadas de acuerdo a la norma técnica peruana NTP ISO 4422-2003. Tubos y conexiones de Policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) para abastecimiento de agua. Tuberías para conducción de fluidos tipo 100 P.V.C. rígido. Factor de seguridad = 2.5. Estas tuberías se fabrican de cuatro clases 10 (150 libras). A solicitud del cliente, también fabricamos las clases 6, 6.3.8. 12.5, 16 y 25 así como de las especificaciones del Schedule americano (ASTM).

Diámetro Exterior en mm 63.0 75.0 90.0 110 160 200.0 250.0 315.0 355.0 400.0 450.0 500.0 630.0

CLASE 10 Espesor Diámetro Inferior en mm en mm 3.0 57.0 3.6 67.8 4.3 81.4 5.3 99.4 7.7 144.6 9.6 180.8 11.9 226.2 15.0 285.0 16.9 321.2 19.1 361.8 21.5 407.0 23.9 452.2 30.0 570.0

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Peso Aprox. por tubo en Kg. 5.005 7.111 10.152 15.225 32.000 50.000 77.288 122.833 155.748 198.539 251.618 310.369 492.864 199

La longitud de la tubería es de 6 metros. Agua - PRESIÓN - CLASE 15 TUBERÍAS PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN . Fabricadas de acuerdo a la norma técnica peruana NTP ISO 4422-2003 Tubos y Conexiones de Policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) para abastecimiento de agua. Tuberías para conducción de fluidos tipo 100 P.V.C. rígido. Factor de seguridad = 2.5. Estas tuberías se fabrican de cuatro clases 15 (213 libras). A solicitud del cliente, también fabricamos las clases 6, 6.3.8. 12.5, 16 y 25 así como de las especificaciones del Schedule americano (ASTM).

Diámetro Exterior en mm 63.0 75.0 90.0 110 160 200.0 250.0 315.0 355.0 400.0 450.0 500.0 63.0

CLASE 15 Espesor Diámetro Inferior en mm en mm 4.4 54.2 5.3 64.4 6.3 77.4 7.7 94.6 11.2 137.6 14.0 172.0 17.5 215.0 22.0 271.0 24.8 305.4 28.0 344.0 31.4 387.2 34.9 430.2 4.4 54.2

Peso Aprox. por tubo en Kg. 7.096 10.131 14.423 21.487 45.293 70.886 110.542 175.211 222.378 283.079 357.425 441.009 7.096

La longitud de la tubería es de 6 metros. APLICACIÓN EN SISTEMAS DE RIEGO – USOS 

Transporte de agua para animales y riego menor en zonas áridas.



Uso en el Sistema de Distribución y Conducción para Riego Tecnificado.



Transporte de agua en líneas matrices.

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200

Figura Nº 51 Urubamba – Cuzco

Figura Nº 52 Parcona - Ica

8.1.2 MANGUERAS DE POLIETILENO DEFINICIÓN Está constituida por una red de tuberías que distribuyen el agua de riego desde la entrada en el cabezal, donde suele colocarse una llave de paso para regular la presión y a veces un manómetro, a las tuberías portagoteros o mangueras de polietileno. Generalmente son tuberías de polietileno, frecuentemente con diámetros de 32, 40, 50 ó 63 mm, o de PVC (policloruro de vinilo) y diámetros de 75 ó 90 mm. Las tuberías o ramales portagoteros están fabricados a base de polietileno y suelen presentar diámetros de 12 ó 16 mm y una separación entre goteros de 50 cm en los cultivos hortícolas en invernadero.

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201

Figura Nº 53 Manguera de Polietileno

TIPOS O CLASES – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Fabricación de tuberías y accesorios de polietileno de alta densidad, desde ½” hasta 14” para presiones de hasta 270 PSI en norma ISO y ASTM, para minería, pesquería, industria, etc. Fabricación

de mangueras y accesorios de polietileno de baja densidad desde 1.5

mm hasta 110 mm para presiones de 20 hasta 4 bares, para riego tecnificado, en agricultura, lixiviación en minería, etc. Fabricación

de mangueras de PVC flexible para riego industrial y doméstico,

desde 1/8” hasta 4” en diferentes espesores. Fabricación

de mangas de PVC para el envasado de lubricantes, cera,

desinfectantes, jabón, lejía, agua destilada, anfo, etc., desde 19 mm hasta 155 mm de ancho con espesores hasta de 350 micrones. Fabricación

de perfiles circulares hueco y macizo de PVC flexible para

empaquetaduras y forro de muebles desde 2.5 mm hasta 28 mm de diámetro. APLICACIÓN EN SISTEMAS DE RIEGO – USOS Algunas aplicaciones típicas de las mangueras de polietileno, contribuye al logro de los objetivos principales del agricultor, como es aprovechar en forma eficiente el recurso hídrico y obtener un mejor rendimiento productivo. ➢

Transporte de agua para dar de beber a animales y riego menor en zonas áridas.

➢

Riego por goteo.

➢

Transporte de agua en líneas matrices.

8.1.3 MANGAS DE PLÁSTICO Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

202

DEFINICIÓN Las mangas están constituidas en gran parte de polímeros sintéticos que poseen una baja conductividad hidráulica.

Éstas están elaboradas con LDPE de baja

densidad, lo que las hace muy flexibles y adaptables a cualquier terreno, teniendo en cuenta siempre las medidas previsoras pertinentes. TIPOS O CLASES – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Características de la Manga Milésimas de pulgadas 8 10 11 12 14 16 18 20 ➢

Espesor Micras 203 254 279 305 356 406 445 508

Milímetros

Peso por m2 (Kg./m2)

0.20 0.25 0.28 0.30 0.36 0.41 0.44 0.51

0.19 0.24 0.26 0.29 0.33 0.38 0.42 0.48

La eficiencia de riego es de un 65% - 70 %, el ahorro de agua entre 45% 50 %, dependiendo del tipo de suelo y la distancia de los surcos.

➢

Es una tecnología por gravedad, el ideal es de 1 a 5 m. por mil de pendiente, se usa para regar a pie de surco, adaptable a cualquier tipo de cultivo.

➢

Reduce el consumo de combustible en un 50% en el caso de motores diesel.

8.2 SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN 8.2.1. TUBERÍA DE DISTRIBUCIÓN DEFINICIÓN Este tipo de tubería sustancialmente está constituido de cloruro de polivinilo no plastificado, al cual se le ha añadido aditivos especiales para facilitar la fabricación del polímero y la producción de tubos y accesorios. Forman las líneas secundarias que distribuyen el agua a las sub-unidades de riego, generalmente está compuesto por tuberías de PVC de 11/2” y 2” de diámetro C-3. TIPOS O CLASES – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

203

Fabricadas de acuerdo a la Norma Técnica Peruana NTP 399.003 – 2002

Diámetro nominal en pulgadas

Diámetro exterior en mm

Espesor en mm.

Diámetro interior en mm

Longitud en m.

11/2”

41

1.3

38.4

3.05

2”

54

1.3

51.4

3.05

Figura Nº 54 Tubería de Distribución de 2” de PVC

Figura Nº 55 Vista Lateral del conector de salida

Figura Nº 56 Tubo de PVC de 2” C-3 de conectores de salida simple a 0.75 m

APLICACIÓN EN SISTEMAS DE RIEGO - USOS

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204



Son ideales para el sistema de distribución por cuanto es inerte a la acción de la mayor parte de los agentes químicos.



Son usados para transportar fluidos a altas presiones o como sistemas de aducción tipo canal abierto.



Presenta una alta resistencia y dureza a altas presiones.



Para el canalizado de pozos, por no presentar posibilidades de corrosión e incrustaciones. ACCESORIOS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

Figura Nº 57 Tee reductor PVC de 2” a 22 mm. Desagüe, salida simple.

Figura Nº 58 Tee reductor PVC de 2” a 22 mm. Desagüe, salida doble.

Figura Nº 59 Filtro de PVC de 2” con malla antiáfida

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205

Figura Nº 60 Detalle del codo de 45º Desagüe de 2” PVC

Figura Nº 61 Adaptador de agua a desagüe de 2” PVC C-10

Figura Nº 62 Tee de 2” PVC de agua C-10

8.2.2 LATERALES DE RIEGO MANGUERA DE POLIETILENO DE 16 MM., 20MM., 32 MM, Y 40 MM. Está constituida por una red de tuberías que distribuyen el agua de riego desde la entrada en el cabezal, donde suele colocarse una llave de paso para regular la presión y a veces un manómetro a las tuberías portagoteros o mangueras de polietileno.

Generalmente son tuberías de polietileno, frecuentemente con

diámetros de 16, 20, 32, 40, 50 ó 63 mm, o de PVC (policloruro de vinilo) y diámetros de 75 ó 90 mm. Las tuberías o ramales portagoteros están fabricados a base de polietileno y suelen presentar diámetros de 12 ó 16 mm y una separación Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

206

entre goteros de 50 cm en los cultivos hortícolas en invernadero. Se utilizan para la instalación de aspersores en laderas.

Figura Nº 63 Manguera de Polietileno

Figura Nº 64 Manguera de Polietileno de 16 mm y de 20 mm

Las mangueras son fabricadas de acuerdo a las normas ASTM 3350 y NTP-ISO 4427-2000 bajo un estricto control de calidad durante todo el proceso, desde la recepción de la materia prima hasta el producto terminado, realizándose los ensayos de acuerdo a normas nacionales e internacionales. Estas cubren una amplia gama de dimensiones con diámetros desde ½” ó 20 mm hasta 14” ó 355 mm, para diversas presiones de trabajo. Mangueras

y accesorios de polietileno de baja densidad desde 1.5 mm hasta 110

mm para presiones de 20 hasta 4 bares, para riego tecnificado, en agricultura, lixiviación en minería, etc. Mangueras

de PVC flexible para riego industrial y doméstico, desde 1/8” hasta 4”

en diferentes espesores. Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

207

Figura Nº 65 Manguera de polietileno de 20 mm en cultivo de lúcuma

Algunas aplicaciones típicas de las mangueras de polietileno, contribuye al logro de los objetivos principales del agricultor, como es aprovechar en forma eficiente el recurso hídrico y obtener un mejor rendimiento productivo. ➢

Transporte de agua para dar de beber a animales y riego menor en zonas áridas.

➢

Riego por goteo.

➢

Transporte de agua en líneas matrices.

Figura Nº 66 Tendido de manguera de 16 mm en cultivo de palto

ACCESORIOS DE MANGUERA Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

208

Figura Nº 67 Unión dentada de 20 mm a 16 mm

Figura Nº 68 Tee dentada de 16 mm

TUBERÍA DE PVC DE 5/8 Son tuberías provistas de puntos de emisión cada 25 cm.; el diámetro de los orificios

de

1 mm, adecuadas para cultivos en línea tipo hortalizas y cultivos

intermedios.

Figura Nº 69 Tubería de PVC de 5/8”

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209

Son utilizadas para pequeñas áreas de cultivo como huertos familiares y/o parcelas demostrativas. CINTAS DE RIEGO Tigre Tape De un diámetro nominal de 16 mm. La cinta Tigre Tape se emplea en todas las aplicaciones normales para el riego de cultivos intensivos. El modelo HF-10-20 solo puede emplearse en tierras arenosas y bien desinfectadas. Los modelos HF-10-20 solo pueden emplearse en tierras arenosas y bien desinfectadas. Los modelos HF-15-XX y HF-20-XX son de aplicación general y los HF-25-XX y HF-40-XX en los casos en donde se pretende la reutilización de la cinta o su colocación enterrada en instalaciones semi-permanentes.

mil.

mm.

m

Máx. bar

S

4 5 6 8 10 12 15

0.100 0.125 0.150 0.200 0.250 0.300 0.375

4.572 3.810 3.048 2.286 1.829 1.525 1.220

0.7 0.7 0.9 1.0 1.0 1.2 1.5

11 22 32 44 54 11 22 32 44 54 22 32

E

A

B

GM 15 7.5 5 3.4 2.5 7.5 5 3.4 2.5 1.9 2.5 1.9

RF

GH

60 75 90 105 120 135 150 180 210 240 270 300

16.667 13.333 11.111 9.523 8.333 7.407 6.666 5.555 4.761 4.166 3.703 3.333

Se utilizan en los diferentes campos de cultivos: páprika, ají macho, espárragos, alcachofas, tomates, etc. Es una cinta de riego con emisión controlada de partículas de cobre, para evitar el taponamiento prematuro por algas y bacterias. Tiene opciones de caudal de 1.9/2.5/3.4/5/7.5/15 LPH/ML y espaciamiento de 11/22/33/44/55 cm, entre emisores.

Eurodrip USA Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

210

Es una cinta de riego por goteo sin costura. Se le utiliza para la preparación de almácigos, cultivos de exportación, invernaderos, etc.

Milésima de pulgada

Grosor de pared (in)

6 8 10 12 15

0.006 0.008 0.010 0.012 0.015

5/8” – ESPECIFICACIONES DE CINTA DE RIEGO Diámetro Diámetro Longitud Longitud Máxima Interno Externo del Rollo por Palet Presión de (in) (in) (ft) (ft) Operación (psi) 0.634 0.646 9000 144.000 15 0.634 0.650 7700 123.200 20 0.634 0.654 6700 107.200 21 0.634 0.658 5000 80.000 21 0.634 0.664 4300 68.800 26

Máxima Presión de Lavado (psi) 17 24 32 38 42

Queen Gil La cinta de riego está diseñada para regar una gran variedad de cultivos que crecen en todo tipo de suelo: fresas, sandias, melones, tomates, zanahorias, cebollas, pimientos, coles, pepinos, apio, plantas ornamentales, jardines, etc. Largo máximo de laterales recomendado Uniformidad de Emisión (U.E.) 90% y 95% usando una cinta de 16 mm. A una presión de 10 PSI – 0.7 Bar/Atmósfera. “Queen Gil – 2 litros/hora/metro/(0.2684 gal/min/100 ft) Pendiente U.E. 95 % U.E. 90 % 0 214 m (702”) 252 m (827”) -1 % 255 m (836”) 300 m (984”) -2 % 280 m (918”) 330 m (1082”) -3 % 170 m (558”) 200 m (656”) “Queen Gil – 4 litros/hora/metro/(0.5368 gal/min/100 ft) Pendiente U.E. 95 % U.E. 90 % 0 116 m (380”) 144 m (472”) -1 % 157 m (515”) 185 m (607”) -2 % 196 m (643”) 230 m (754”) -3 % 119 m (390”) 140 m (459”) “Queen Gil – 6 litros/hora/metro/(0.5368 gal/min/100 ft) Pendiente U.E. 95 % U.E. 90 % 0 110 m (361”) 130 m (426”) -1 % 142 m (466”) 170 m (558”) -2 % 160 m (525”) 200 m (656”) -3 % 120 m (394”) 150 (492”)

“Queen Gil” Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

211

Diámetro Interno Espesor de las paredes Presión de Trabajo Presión de ruptura Caudal Distancia entre goteros Peso Rollos

Características Técnicas 12.5 – 16.5 – 20.5 mm De 0.1 mm a 0.5 mm De 0.3 a 1.0 bar Entre 4 y 6 bar De 2 a 6 l/m/h De 10 cm a 90 cm De 7 a 45 gr/metro De 500 a 2500 m (o más)

Cada rollo de cinta de riego es inspeccionado después de su fabricación, presentan las siguientes características: ➢

Dureza y resistencia térmica a 80ºC.

➢

Resistencia a tensión y desgarre.

➢

Tiene Certificado de Calidad ISO 9000 – 9002.

El agua se aplica mediante dispositivos que se le echa gota a gota o mediante flujo continuo, con un caudal inferior a 16 lt/h punto de emisión o por medio lineal de manguera de goteo.

Figura Nº 70 Cultivo de fresa regado con cinta Queen Gil

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212

ACCESORIOS DE CINTAS

Figura Nº 71 Conector de manguera utilizando Tubería de 5/8” C-10

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213

Figura Nº 72 Anillo de seguridad usando Tubería de 5/8“ C-10

8.2.3 EMISORES Los emisores o goteros deben dar un caudal bajo, por lo que conviene que los diámetros sean pequeños, pero esto puede provocar que se produzcan obturaciones, de forma que existen diversos diseños de goteros en el mercado que intentan resolver este problema. Las principales características que definen un emisor son:

–

Caudal nominal, que es el que suministra el gotero a la presión nominal. Suele estar comprendido entre 2 y 4 litros por hora (l/h) en hortalizas, aunque puede llegar hasta valores de 16 l/h en otros cultivos.

–

Presión nominal (Pn), que es la presión para la que se ha diseñado el emisor y que suele ser de 10 m.c.a. (metros de columna de agua). En goteros autocompensantes la Pn se sustituye por el rango de presiones de funcionamiento.

–

Régimen hidráulico, siendo el más conveniente el turbulento, ya que el laminar hace a los emisores más sensibles a las variaciones de presión y de viscosidad y temperatura del agua.

–

Ecuación característica del emisor, que se obtiene en el banco de prueba y es imprescindible para el diseño de la instalación. Viene dada por la siguiente expresión: q = K.hx Donde: q = caudal del emisor (l/h).

Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

214

K = coeficiente de descarga, que es adimensional. h = presión a la entrada del emisor (m.c.a.). x = exponente de descarga (adimensional), que indica la sensibilidad de los emisores a la variación de presión, de forma que cuanto más se aproxime a la unidad, el régimen hidráulico más se acerca al laminar y para x 0 0,5, el régimen es turbulento. En teoría, un emisor autocompensante perfecto tendría un x = 0, aunque en la práctica se considera autocompensante el emisor de x < 0,2. –

Coeficiente de variación de fabricación (CV), que es una medida de la dispersión de caudales respecto de la media, ya que, por razones constructivas, es difícil conseguir que todos los goteros de un mismo modelo brinden el mismo caudal a la misma presión. Se define mediante la siguiente expresión: CV =s/qm Donde: s

= desviación típica respecto a la media de los caudales ensayados.

qm = caudal medio. Cuanto más alto es el CV, menos uniformes son los emisores, de modo que según éste pueden dividirse en tres categorías: Categoría A: CV < 0,05 Categoría B: 0,05 < CV < 0,10 Sin categoría: CV > 0,10 –

Diámetro mínimo, que es la dimensión del paso más estrecho que se encuentra el agua en su recorrido dentro del emisor. Cuanto menor sea el diámetro, mayor será la sensibilidad a las obturaciones, de forma que surge la siguiente clasificación: Diámetro mínimo (mm). Sensibilidad de la obturación < 0,7 Alta 0,7-1,5 Media > 1,5 Baja Características constructivas, dentro de las cuales destacan:

Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

215

–

Puntos de emisión, que generalmente es sólo 1, pero que en algunos modelos pueden ser 2,4 ó más.

–

Sistema

de

limpieza,

encontrando

emisores

“autolimpiantes”,

desmontables, con piezas móviles, etc. –

Sistema de conexión, de forma que encontramos goteros interlínea, pinchados o integrados y se instalan cortando la tubería e insertando el gotero. Los goteros pinchados se instalan en la tubería en un orificio practicado con un sacabocados. Los goteros integrados se implantan en una tubería de polietileno durante el proceso de fabricación.

GOTEROS Por otro lado, los emisores también pueden clasificarse según en la forma en que disipan la presión distinguiéndose lo que son goteros propiamente dichos de las mangueras y las cintas de exudación. Dentro de los primeros destacan los de largo conducto (microtubo, helicoidales y de laberinto), los goteros vórtex y los autocompensantes. Estos últimos incorporan un elemento flexible que se deforma bajo la acción de la diferencia de presión del agua antes y después del elemento, manteniendo el caudal aproximadamente constante, aunque varíe la presión de entrada,

dentro

de

un

rango

determinado

de

presiones

(intervalos

de

compensación). Por tanto, están indicados para lugares donde existen grandes diferencias de presión debido a desniveles o grandes pérdidas de carga. En los invernaderos de la provincia de Almería suelen emplearse goteros interlíneas de laberinto y en cultivos sin suelo goteros autocompensantes de membrana, todos ellos con un caudal de 2 a 4 litros por hora. MICROTUBOS El microtubo es el tipo de gotero más antiguo. Consiste en un tubo generalmente de polietileno, de pequeño diámetro, entre 1 – 2 mm y de longitud variable. Se caracteriza en forma hidráulica por su flujo laminar. Emisores de régimen laminar con alta sensibilidad a temperatura y presión. Su costo es menor y se pueden uniformizar los caudales cortando los microtubos según las presiones en el terreno. El flujo laminar se caracteriza por tener el flujo de corriente relativamente lenta, la viscosidad relativamente grande, por lo cual la corriente no es perturbada por las protuberancias del contorno. Pizarro (1997) manifiesta que el régimen laminar es inconveniente por las razones siguientes: Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

216

En

régimen laminar la pérdida de carga a lo largo de una conducción no depende de la rugosidad de la misma, pero sí de la viscosidad cinemática y por tanto de la temperatura. En consecuencia para una misma presión los emisores en que el agua este a mayor temperatura arrojarán un caudal mayor, lo que puede dar lugar a diferencias importantes entre el primer y último emisor situados en un lateral expuesto al sol.

Los

emisores en régimen laminar son más sensibles a los cambios de presión y

por tanto riegan con una menor uniformidad. El

régimen laminar, hace que las velocidades del agua sean menores que en régimen turbulento, lo cual hace que tengan mayor riesgo de sedimentación.

En resumen, los microtubos presentan los inconvenientes típicos del régimen laminar, alta sensibilidad a la temperatura, presión y mayor riesgo de obturaciones. Sin embargo en algunas partes del mundo se han hecho muy populares por su bajo costo y una peculiaridad interesante: El agricultor puede uniformizar los caudales una vez hecha la instalación cortando los microtubos a la longitud que la práctica demuestre como adecuada (Pizarro 1997). El valor del exponente se acerca a 1, esto demuestra la alta sensibilidad de los microtubos a las variaciones de presión. Medidas experimentales muestran que en la realidad X puede variar entre 0.75 y 1. Según Cabello (2001) manifiesta que la formula (5) mantiene la proporcionalidad lineal mientras el flujo se mantenga en régimen laminar.

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217

Figura Nº 73 Compensador circular con 4 salidas

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218

Figura Nº 74 Cultivo de palto regado con microtubo de 4 salidas

8.3 SISTEMA DE CONTROL 8.3.1 VÁLVULAS DEFINICIÓN Son elementos que se utilizan en la red para regular ya sea presión, caudal o simplemente el paso de agua o aire, como auxiliares indispensables para la adecuada operación, mantenimiento y seguridad de los sistemas. Existen válvulas de diferentes tipos y accionadas en forma manual, hidráulica y eléctricas.

TIPOS O CLASES – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Presiones significativas para algunas válvulas comerciales Presión Nominal Kgf/cm2

Presión de prueba de estanqueidad Kgf/cm2

Presión de prueba del cuerpo Kgf/cm2

6

6

10

10

10

16

16

16

25

25

25

40

Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

219

Presión Nominal Kgf/cm2

Presión de prueba de estanqueidad Kgf/cm2

Presión de prueba del cuerpo Kgf/cm2

40

40

64

Normas para la construcción, operación y mantenimiento de las válvulas La normalización que más frecuentemente se utilizan en sistemas de válvulas: CONVENIN 1653 – 80

:

Válvulas de compuerta.

COVENIN 1629 – 80

:

Válvulas de retención, tipo clapeta.

AWWAC C – 500

:

Válvulas tipo compuerta, mariposa y de retención.

ISO 5209

:

General Purpose Industrial Valves.

ISO 5208

:

Industrial Valves – Pressure Testing.

ISO 5752

:

Metal Valves for use in Flanged Pipe Systems – Fase to face and Center to Face Dimensions.

TIPOS O CLASES Manuales 

Válvulas de bola, de esfera o de corte rápido. Consisten en una esfera perforada según el eje longitudinal de la tubería en que se coloca. Se emplean para dar paso o cortar en forma rápida el flujo de agua, no sirven para regulación de caudal. El cierre y la apertura total se consiguen mediante un giro de 90º de la manilla de accionamiento. Se fabrican en metal o PVC.

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220

Figura Nº 75 Válvula de bola



Válvulas de mariposa Se emplean para cortar caudal y puede efectuarse una regulación manual de la presión mejor que con la válvula de esfera. El cierre se produce cuando una lenteja de sección circular obtura toda la sección transversal de la tubería. Se fabrican en material plástico en diámetros pequeños y metálicas en diámetros mayores.



Válvulas de compuerta o de espejo Se emplean para cortar caudal, cerca del cabezal de riego. Posee un volante que mueve un eje en cuya parte inferior se localiza la compuerta. El cierre se consigue mediante el desplazamiento vertical de una compuerta que llega a obstruir totalmente la sección transversal de la tubería a la que se conecta. Son metálicas.



Válvulas de ramal Son válvulas de 16 mm. y 20 mm. Fabricados en polietileno con unión dentado para la conexión en los laterales de riego, normalmente se usan en instalaciones en laderas.

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221

Figura Nº 76 Válvulas de ramal 16 mm

Válvulas hidráulicas Son válvulas en que tanto el cierre como la apertura se efectúa empleando la energía hidráulica (energía del agua) propia de la red. La válvula se compone de un cuerpo de material plástico o metálico, con una cámara en su interior aislada por una membrana elástica o un pistón. La válvula dispone de dos tubos de pilotaje de PE o cobre: –

El tubo 1, comunica el extremo aguas abajo o el extremo aguas arriba con el interior de la cámara. Se encarga de llenar de agua la cámara, haciendo que la membrana elástica cierre el paso de agua dentro de la válvula hidráulica.

–

El tubo 2, comunica el interior de la cámara con la atmósfera. Se encarga de vaciar la cámara, de manera que la membrana se contraiga y permita el paso de agua dentro de la válvula hidráulica.

El accionamiento de estos tubos se efectúa mediante una pequeña válvula, llamada de tres vías, que comunica el interior de la cámara con el tubo 1 y el tubo 2. Estas válvulas son normalmente abiertas o normalmente cerradas, dependiendo de la actuación de los comandos.

Electroválvulas o Solenoides Curso a Distancia Sistema de Riego INIA

222

Una válvula solenoide es una válvula hidráulica controlada por señales eléctricas. El control eléctrico es realizado por una bobina o electroimán llamado solenoide. La válvula se abrirá cuando el solenoide reciba una señal eléctrica, que permitirá abrir la comunicación entre la cámara y la atmósfera, mediante el tubo de pilotaje 2. Se debe cerrar la válvula cuando el solenoide deje de recibir el impulso eléctrico, permitiendo que el tubo 1 llene la cámara. Según la operación que realiza el solenoide al activarse, a semejanza de las válvulas hidráulicas, las electroválvulas pueden ser normalmente cerrada (NC): cuando el solenoide no recibe señal, la válvula está cerrada o normalmente abierta (NA): cuando el solenoide no recibe señal, la válvula está abierta, cerrando al activar el solenoide. Válvulas de control y regulación 

Válvulas reductoras de presión Su función es mantener constante la presión aguas abajo de la bomba, independientemente de las fluctuaciones de presión que ocurran aguas arriba, dentro de un rango de presiones normales de funcionamiento.



Válvula mantenedora de presión La función de las válvulas mantenedoras de presión es “sostener” la presión aguas

arriba

de

la

válvula

dentro

de

rangos

casi

constantes

independientemente de la variación de presiones que ocurra aguas abajo. 

Válvulas limitadoras de caudal Su función es que el caudal que pase por la válvula no supere un valor prefijado.

Se utilizan como elementos de control del caudal en una red

colectiva, evitando que el usuario utilice un caudal superior al proyectado en la toma.



Válvulas de altitud

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223

Son válvulas que abren y cierran un circuito en función del nivel de agua en el depósito, evitando que ingrese aire al sistema en caso de que se vacíe el depósito, por ejemplo cuando una bomba succiona agua de un tanque.

Elementos de protección de la red 

Válvulas o válvulas de aire Son elementos que permiten: –

La eliminación del aire acumulado en el interior de la tubería.

–

La admisión de aire cuando la presión interior de la tubería es inferior a la atmosférica.

–

La eliminación de burbujas de aire que circulan en el agua bajo presión.

Las ventosas se deben ubicar en los siguientes puntos de una red a presión:



–

Puntos altos de la red.

–

Puntos donde hay un cambio de pendiente.

–

Tramos ascendentes o descendentes de gran longitud.

–

Tramos horizontales de gran longitud.

Válvulas de retención Estas válvulas funcionan de manera que solo permiten el flujo del agua en un sentido.

Existen de funcionamiento vertical (sapo), que se instalan en el

extremo del chupador para evitar que este se vacíe cada vez que la bomba deje de succionar. También hay de funcionamiento horizontal que se instalan a la salida de la bomba. APLICACIÓN EN SISTEMAS DE RIEGO – USOS ➢ Se utilizan para el control de caudales y presiones del agua en los sistemas de riego tecnificado. ➢ Es útil en el mantenimiento de las redes principales y secundarias, para la limpieza y/o cambio de los filtros, tuberías y accesorios.

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Figura Nº 77 Accesorios varios

Figura Nº 78 Materiales complementarios para el sistema de riego

Mantas de plástico para impermeabilizar los reservorios

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Figura Nº 79 Pegado de mantas de plástico

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