Geología y el desarrollo de la sociedad contemporáneaLa

geología

 (del griego

γεια, geo "Tierra" y λογος, logos "Estudio") es la

 cienciaque estudia lacomposición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando alo largo del tiempo geológico. En realidad, la Geología comprende un conjunto de "ciencias geológicas", así conocidasactualmente desde el punto de vista de su pedagogía y desarrollo y aplicaciónprofesional. Ofrece

 

testimonios esenciales para comprender la Tectónica de Placas, la historia de la vidaa través dela Paleontología, y como fue la evolución de ésta, además de los climas del pasado. En laactualidad la geología tiene una importancia fundamental en la exploración de yacimientosminerales(Minería) y de hidrocarburos(Petróleoy Gas Natural), y la evaluación de recursoshídricos subterráneos(Hidrogeología). También tiene importancia fundamental en la prevención yentendimiento de desastres como remoción de masasen general, terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas, entre otros. Aporta conocimientos clave en la solución de problemas decontaminación medioambiental, y provee información sobre los cambios climáticosdel pasado.Juega también un rol importante en la Geotécniay la Ingeniería Civil. También se trata de unadisciplina académica con importantes ramas de investigación. Por extensión, han surgido nuevasramas del estudio del resto de los cuerpos y materia del sistema solar(astrogeología o geologíaplanetaria).Fuentes de energíaLas

función de las ciencias geológicas

Las fuentes de energía son elaboraciones fijas más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. 

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar losalimentos, pasando por la Edad Media en la que se construían molinos de viento para moler eltrigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando elátomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulicay la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación.

La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y en aquellos con suficientes recursos hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua.

Un sistema energético comienza con la utilización de las fuentes de energía primarias, (petróleo crudo, agua o gas natural). 

Cuando este tipo de energía pasa a un centro de transformación, (una refinería de petróleo, central hidroeléctrica o termoeléctrica, etc) se obtiene energía secundaria.

Es el caso, por ejemplo, del agua (energía primaria) que luego de un intenso tratamiento en una central hidroeléctrica o termoeléctrica (centro de transformación) genera energía eléctrica (energía secundaria). 

La electricidad es un ejemplo de una forma de energía secundaria que puede ser generada a partir de diversas fuentes de energía primarias.

En Chile, las fuentes primarias más económicas para generar electricidad son la energía hidráulica, el carbón, el gas natural, el petróleo, la leña y subproductos. 

La geología:es la ciencia y el estudio de la materia física y energía que constituyen la Tierra. El campo de la geología comprende el estudio de la composición, estructura, propiedades, y la historia de la materia física del planeta, los procesos por los que se forma, se trasladó y cambió la historia de la vida en la Tierra, y las interacciones humanas con la Tierra. 

El campo de disciplinas académicas se encuentra dentro de la Carrera de Licenciatura, la de "Ciencias Geológicas", esto es, un compendio de diferentes ciencias o disciplinas autónomas sobre distintos aspectos del estudio global de nuestro planeta, y por extensión, del estudio del resto de los cuerpos y materia del sistema solar (astrogeología o geología

fuentes de energía

 son elaboraciones naturales más o menos complejas de las que el serhumano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Porejemplo el viento, el agua, el sol, entre otros.Desde la prehistoria, cuando la humanidaddescubrió el fuegopara calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Mediaen la que construía molinos de vientopara molerel trigo, hasta laépoca moderna en la que se puede obtener  energía eléctricafisionando el átomo, el hombre habuscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para

nuestros días,que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbónpara alimentar las máquinas devaporindustriales y de tracción ferrocarrilasí como los hogares, y por otro, el petróleoy susderivados en la industriay el transporte(principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron conaprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulicay la biomasa. Dicho modelo dedesarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posiblereposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación.La búsqueda de fuentes de energía

inagotables

 y el intento de los países industrializados defortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles,concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursospropios, les llevó a la adopción de la energía nucleary en aquellos con suficientes recursoshídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua. A finales del siglo XXse comenzó a cuestionar el modelo energético imperante por dos motivos:

 Los problemas medioambientales suscitados por la combustión de combustibles fósiles, comolos episodios de smogde grandes urbes como Londres o Los Ángeles, o el calentamientoglobaldel planeta.

Yacimientos minerales

  Los elementos químicos que componen nuestro planeta están distribuidos de una forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes factores:

Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta,

La naturaleza y composición de las rocas presentes en cada sector concreto que analicemos.

Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composición geoquímica, mineralógica y petrológica de las diferentes capas en que está dividido nuestro planeta, la composición es simple y homogénea en la zona más profunda (núcleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa más superficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea. Esto último se debe a su vez a dos factores:

El hecho de que la diferenciación planetaria haya producido un enriquecimiento relativo de esta capa en los elementos más ligeros, que no tienen cabida en los minerales que componen el manto, que son de composición relativamente simple: fundamentalmente silicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al manto, la corteza sólo esté empobrecida en elementos como Fe y Mg (en lo que se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en lo que se refiere a minoritarios o trazas.

La mayor complejidad de los procesos geológicos que operan en la corteza producen fenómenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de carácter local, que afectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras.

De esta manera, podemos entender a la corteza como aquel segmento de nuestro planeta en el que se rompe la homogeneidad de la distribución de los elementos que

encontramos en capas más profundas. Por ejemplo, a pesar de que existan algunas variaciones composicionales en el manto, éstas son insignificantes con respecto a la altísima variabilidad que observamos en la corteza. Así, en ésta podemos observar rocas ígneas que independientemente de su lugar de origen (manto astenosférico, manto litosférico, corteza) van desde composiciones peridotíticas hasta las graníticas. Es en la corteza donde, además, encontraremos las rocas sedimentarias y metamórficas.

Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, o a la formación de una roca sedimentaria o metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico-mineralógicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anómalas" que de aquí en adelante denominaremos "yacimientos minerales".

El carácter "anómalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades en la corteza terrestre.

Es muy importante considerar el aspecto geoquímico del concepto: todos los elementos químicos están distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentración en las rocas es demasiado baja como para permitir que su extracción de las rocas resulte rentable. Como hemos explicado, su concentración para dar lugar a un yacimiento mineral se produce como consecuencia de algún proceso geológico (ígneo, sedimentario o metamórfico) que provoca la concentración del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientos sedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en áreas de gran extensión regional. En esas áreas el oro estará presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas como para poder ser extraído con una rentabilidad económica. Sin embargo, el proceso sedimentario produce su concentración en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extracción económica.

En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media (clark) en la corteza terrestre.

El otro factor importante a considerar es el económico: esas concentraciones podrán ser o no de interés económico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en función de factores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor económico del mineral o minerales extraídos, su concentración o ley, el volumen de las reservas, la mayor o menos proximidad de puntos de consumo, la evolución previsible del mercado, etc., factores algunos fácilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano.

Esta conjunción de factores geológicos y económicos hace que el estudio de los yacimientos minerales sea una cuestión compleja y problemática, en la que hay que conjugar la labor de especialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospección o búsqueda de estas concentraciones, su evaluación, el diseño y seguimiento de su explotación minera, el estudio de la viabilidad económica de la explotación, el análisis del mercado previsible para nuestro producto, hasta factores políticos (estabilidad económica y social de un país) o cuestiones medioambientales, como la recuperación de los espacios afectados por esta actividad.

El término de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para referirnos únicamente a los yacimientos de minerales metálicos, que se emplean para obtener una mena, de la que se extrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota para la extracción del mercurio. No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de los procesos que dan origen a los yacimientos metálicos y de rocas y minerales industriales hacen que esta precisión no tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integral el estudio de ambos.  

Conceptos básicos

Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geológicos-geoquímicos, o en los económicos. Los más importantes son los siguientes:

Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metálicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento mineralúrgico y el metalúrgico (ver más abajo).

Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Ejemplos frecuentes en minería metálica son el cuarzo y la calcita. Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicación nueva para los mismos.

Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran número de factores: ley media, ley de corte (ver más abajo), y de las condiciones técnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley. Ver más detalles pulsando aquí.

Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por millón, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).

Ley de corte o cut-off: Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción, tratamiento y comercialización. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc.

Factor de concentración: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir:

   Ley de corte

Fc = --------------------

Clark

Así, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporción media o clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor). La figura muestra los factores de concentración de una serie de elementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor es mucho más alto que para los elementos más comunes, más abundantes en el conjunto de la corteza.

Todo uno: Mezcla de ganga y mena que extrae de la mina o cantera, con un contenido o ley determinado, que hay que saber previamente (investigación de pre-explotación) y confirmar tras la explotación.

Todo  uno marginal: Aquel producto de la explotación que tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte, y que no se suele acumular conjuntamente con el estéril, o bien para procesar mediante tratamientos de bajo coste, o en previsión de que los precios del producto suban y puedan aprovecharse como reservas.

Estéril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy por debajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se indica antes, son los minerales acompañantes de la mena.

Subproductos (o by-products): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objeto principal de la explotación, si bien aumentan el valor económico de la producción: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros con altos contenidos en esfalerita, o el manganeso contenido en los pórfidos cupríferos.

Explotación minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio económico: puede ser desde agua, hasta diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo mediante pozos (caso del agua o del petróleo, entre otros), en minas, subterráneas o a cielo abierto, o en canteras.

Metalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minería metálica, que permiten obtener el elemento de interés a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos:

-         Lavado o concentración. Proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales se separan la mena y la ganga. Pueden ser de carácter físico: por ejemplo, separación de la magnetita por medio de electroimanes; o de carácter físico-químico: por ejemplo, flotación de los sulfuros.

-         Metalurgia: Proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de un mineral metálico. Puede ser por tostación (caso de los sulfuros: HgS + calor + O2 -> Hg + SO2) denominándose entonces pirometalurgia, o por vía húmeda (CuCO3 + H2SO4 -> CuSO4(soluble); a su vez el CuSO4 se descompone electrolíticamente: CuSO4 + en.el. -> Cu +SOx); este tipo se denomina hidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a la acción de bacterias, y se denomina entonces biometalurgia.

Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta de mineralurgia, si no es de carácter metálico, a menudo necesita otros tratamientos antes de ser aprovechable: por ejemplo el petróleo necesita el refino; las rocas industriales necesitan corte y tratamientos superficiales de la superficie de corte; expansión térmica de perlita o vermiculita para obtener áridos ligeros, calcinación de la caliza para obtener cal (CaCO3 + calor -> CaO + CO2), entre muchos otros.

Ecología

a ecología es la especialidad científica centrada en el estudio y análisis del vínculo que surge entre los seres vivos y el entorno que los rodea, entendido como la combinación de los factores abióticos (entre los cuales se puede mencionar al clima y a la geología) y los factores bióticos (organismos que comparten el hábitat). La ecología analiza también la distribución y la cantidad de organismos vivos como resultado de la citada relación.

Cabe destacar que Ökologie  es un concepto que data de fines de la década de 1860 y fue acuñado por el biólogo y filósofo de origen alemán Ernst Haeckel. Esta palabra está compuesta por dos vocablos griegos: oikos (que significa “casa”, “residencia” u “hogar”) y logos (término que, traducido al español, se entiende como “estudio”). Por eso, la ecología sedefine con precisión como “el estudio de los hogares”.

Pese a que el origen del término es dudoso, se reconoce al investigador Haeckel como uno de sus creadores, quien al comenzar a desarrollar sus experimentos, Haeckel, quien la definía como aquella rama de la ciencia que gira en torno a la interacción de todo ser vivo con la superficie que lo rodea. Sin embargo, con el tiempo extendió el concepto hasta abarcar elanálisis de las propiedades del medio, incluyendo el desplazamiento de materia y energía y su evolución a raíz de la presencia de conjuntos biológicos.

En la actualidad y desde hace varios años, la ecología se encuentra muy relacionada con un heterogéneo movimiento político y social, que intenta actuar en defensa del medio ambiente. Los ecologistas realizan distintas denuncias sociales, proponen la necesidad de reformas legales y promueven la concienciación social para alcanzar su objetivo principal, que es la conservación de la salud del hombre sin dañar ni alterar el equilibrio de los ecosistemas naturales.

Por eso, la causa ecologista (también conocida como movimiento verde o ambientalista) se centra en tres grandes cuestiones de alcance universal: la preservación y regeneración de recursos naturales; la protección de la vida salvaje y la reducción del nivel de contaminación generado por la humanidad.

Un elemento fundamental de la ecología es la homeostasis que consiste en que todas las especies que habitan en un entorno natural equilibrado tienden a autoregularse y permanecer más o menos constante en número de habitantes, de este modo el medio ambiente se asegura una distribución equitativa de los recursos y nunca se sufre carencia de estos. En un entorno que ha sido modificado por la mano del hombre la homeostasis es más difícil de encontrar, y por esta razón se producen los desequilibrios naturales.

Actualmente se considera que la ecología es una rama de las ciencias biológicas, y es la encargada de estudiar las interacciones entre los organismos vivos y el entorno natural en el que habitan. Es una ciencia multidisciplinaria que para desarrollarse como tal necesita de otras ciencias para comprender la totalidad del estudio del medio ambiente. Entre estas otras ciencias se encuentran la climatología, la biología, la ética y la ingeniería química.

abastecimiento de aguas

LINEA DE CONDUCCIÓN

Se denomina línea de conducción a la parte del sistema constitutivo por el conjunto de ductos y accesorios destinados a transportar el agua desde donde se encuentra en estado natural hasta un punto que puede ser un tanque de almacenamiento o bien una planta potabilizadora; la capacidad de está línea debe calcularse con el gasto máximo diario.

Las líneas de conducción las podemos dividir en dos tipos: las líneas de conducción por gravedad y líneas de conducción de bombeo.

Líneas de conducción por gravedad:

Se le da este nombre cuando para abastecer a una población, además de planta potabilizadora se construye un tanque elevado que por la propia caída del agua debido a la fuerza de gravedad provea a toda la red.

Líneas de conducción por bombeo:

Las tuberías se definen como los ductos por los cuales pueden circular un líquido o bien un gas. Las tuberías empleadas en los sistemas de abastecimiento de agua son.

Tubería de fierro.

Tubería de asbesto-cemento (ac)

Tubería de policloruro de vinílico (PVC).

MATERIALES

Las tuberías de asbesto cemento se clasifican en clases, así tenemos:

(A-0); (A-2.5); (A-5); (A-14); (A-20); (A-especial); los números 0, 2.5, 5, 10, 14, 20 indican la presión de trabajo de la tubería.

El aire en las tuberías puede causar serias dificultades de operación incluyendo menor capacidad debido a la reducción del área de la sección transversal y variación en el flujo producido por la expansión y contracción del aire en la

línea, pueden establecerse a través de sobrepresiones por éstas variaciones de flujo que producen movimientos súbitos de aire de una posición a otra seguidos por el golpe de agua.

Tuberías enterradas.

La función de una tubería es recibir el fluido y trasladarlo de un sitio a otro, excepto en el caso de los electroductos que sirven de alojamiento y protección a cables eléctricos, telefónicos o de televisión.

El fluido que se traslada puede ser líquido o gaseoso. En la mayoría de los casos se trata de líquidos; de éstos es el más común es el agua en diferente forma de uso:

Agua potable.- A partir de los abastecimientos, se conduce en tuberías, generalmente de grandes diámetros y disminuyen éstos en las redes de distribución dentro de las poblaciones, terminando en la llamada toma domiciliaria.

Aguas pluviales.-En este caso a diferencia del anterior, la variación de los diámetros es de menor a mayor, ya que las bajadas de azoteas pueden ser desde 75 mm de diámetro y en la parte enterrada, dentro de las construcciones es de 100 mm como mínimo, mientras que la parte “municipal” tiene diámetros desde 150 mm hasta de dimensiones tales que permitirían el paso de vehículos en su interior.

Aguas negras.- Funcionan en forma similar a las pluviales. En México generalmente se conducen ambas en las mismas tuberías, pero desde luego es preferible su separación y está deberá efectuarse en cuanto sea posible, para preservar la pureza de las aguas pluviales que se pueden aprovechar directamente.

Aguas en zonas industriales.- En estas zonas la tubería enterrada puede ser, además de conductora de agua potable, (generalmente a presión) de agua que sirva contra incendios; en muchos casos se conducen en la misma tubería por lo que debe elevarse la presión usual en agua potable para satisfacer las exigencias de los reglamentos para conducciones de agua contra incendio (en U.S.A. 150 p.s.i. 10 kgf/cm2 mínimo). Aguas negras provenientes de los servicios sanitarios humanos. Aguas de desecho de diferentes operaciones, no deben unirse a las pluviales o negras (Ley del 11 de marzo de 1972 sobre la contaminación del medio ambiente y su reglamentación).

Resumiendo lo antes expuesto, podemos considerar una variedad de servicios que prestan las tuberías enterradas en atención a sus diferentes funciones y que clasificaremos como sigue:

Por los fluidos que conducen: Tuberías para líquidos y para gases.

Para líquidos: agua(s) y otros líquidos (petróleo y derivados).

Para agua: Potable y contra incendio (juntas ó separadas); para riego; aguas negras y pluviales (juntas ó separadas); aguas de desecho; agua de servicio (la usada para enfriamiento, limpieza de equipo etc.)

Pueden también dividirse en conducciones con presión interior y sin presión. Son conducciones con presión, las de trayecto con fuertes desniveles, las de

bombeo, las aguas para combatir incendios, las de distribución de agua potable; y, pueden o no ser a presión las tuberías para aguas negras o de alcantarilla.

si se toma en cuenta la función de una tubería enterrada, el material que la constituya deberá ser tal que resista: los esfuerzos físicos a que será sometida, tanto desde el interior, como los derivados del medio que la rodea . La acción de ondas electromagnéticas pueden traducirse también en corrosión química o dilataciones térmicas.

Otras condiciones que deberán tomarse en cuenta son las topográficas, pues por ejemplo, en las conducciones por gravedad la profundidad de la tubería debe ser suficiente para recibir el flujo de las fuentes y suficiente también para que la velocidad del flujo sea igual o mayor de 60 cm/s a fin de evitar la sedimentación de sólidos. En las conducciones a presión se tratará de evitar lomos donde se formen bolsas de aire, etc.

El tipo de juntas de los tubos, su versatilidad para conectarse a partes necesarias para el servicio como son las válvulas, reducciones, cambios de dirección, derivaciones, cajas rompedoras de presión, bombas etc.

La seguridad, facilidad de manejo tanto en la instalación como en el uso (mantenimiento).

La experiencia y conocimiento del material constitutivo de los tubos, tanto en su fabricación como en el uso continuado.

La tersura de las paredes interiores, tanto inicial del material nuevo, como al cabo de los años.

Las condiciones económicas en el costo de adquisición, instalación operación y amortización.

Las consideraciones del tipo social-humano que pueden modificar profundamente las económicas, cuando tienen naturaleza política.

Por otra parte, podemos decir que los principales factores a considerar para una selección de tuberías, atendiendo al material con que se están fabricadas son las siguientes.

Carácter del fluido a transportar.

Gasto o cuantía del fluido por transportar. Aquí hay que hacer consideraciones sobre los datos pretéritos, presentes y sobre todo futuros.

Topografía del terreno y estructura químico-geológica del o de los suelos donde ha de alojarse la tubería.

Coeficientes de fricción. Características del flujo.

Vida probable. Experiencia en el uso.

Facilidad de manejo de instalación.

Disponibilidad en los tamaños requeridos.

Tipo de junta. Hermeticidad y facilidad de ensamblaje.

Disponibilidad y facilidad de instalación de los accesorios.

Resistencias mecánicas. Aplastamiento, presión, flexión, impacto, etc.

Resistencia térmica (por la dilatabilidad).

Resistencia a la erosión.

Resistencia química (corrosión).

Resistencia eléctrica.

Costo del material, manejo e instalación.

Tomando en consideración todos los factores antes enumerados llegamos a la conclusión de que no hay prácticamente un material que satisfaga plenamente todos los requisitos o condiciones enumeradas u otros que puedan presentarse en el diseño de una línea o red de conducción. Por lo tanto el proyectista debe seleccionar el material más a propósito para la aplicación particular que lo ocupa, pudiendo también escoger diferentes materiales y partes para un mismo proyecto.

Los plásticos han iniciado su debut con gran éxito en las conducciones enterradas debido a una serie de características altamente deseables como son: su baja densidad; facilidad de manejo e instalación, excelente coeficiente de escurrimiento por su gran tersura; su gran resistencia química etc. Sin embargo como se dijo antes, no hay ningún material que satisfaga todas las exigencias y el plástico no escapa a ello, ya que, si bien sus ventajas son numerosas, también son muchas sus limitaciones; entre éstas tenemos: La degradación del plástico por migración molecular, su flexibilidad, que siendo una ventaja llega a ser desventaja al producirse grandes deformaciones ante esfuerzos relativamente pequeños; su falta de resistencia a los cambios térmicos, tanto desde el punto de vista estructural, como el orden químico por susceptibilidad a acciones químicas que a temperatura normal no se presentan; a la acción de ciertos solventes; al efecto erosionante; a la falta de una más prolongada experiencia en fabricación y comportamiento, etc.

En conclusión, podemos decir que la elección del material deberá ser producto de un juicioso análisis de los más importantes factores:

Peso propio del tubo.

Peso del fluido conducido por el tubo.

Presión interior ejercida por le fluido transportado.

La presión o sub-presión hidróstatica del manto de agua en el cual puede estar situado el tubo.

El peso de los terraplenes que cubren al tubo.

Las cargas superimpuestas que puedan tener estos terraplenes.

Las sobrecargas móviles o de tráico de vehículos.

Las variaciones de temperatura y humedad.

Las reacciones de apoyo de los tubos, tales como; atraques, cambios de dirección, empotramientos etc.

La resistencia que el ducto debe soportar ya instalado, dividida entre un adecuado factor de seguridad, debe ser igual o exceder las cergas impuestas (externas internas o combinadas) sobre él.

Se dispone de métodos para la determinación de las cargas máximas probables debidas a la gravedad de la tierra y a cargas superimpuestas, móviles o fijas. Dichos métodos se aplican a las condiciones más comunes de instalación o sea: en zanja, en terraplén o en túnel.

La resistencia de los tubos enterrados es una función tanto de las condiciones de instalación, como de la resistencia inherente del tubo mismo. La determinación de esta resistencia para los tubos enterrados en el campo, esta basada en el conocimiento que de los tubos fabricados han proporcionado ensayos de laboratorio. Y por lo que respecta a las condiciones de instalación es obvio que se deban tomarse muy en cuenta, tanto en el diseño de las redes o conducciones, como en su ejecución en el campo; no se escatimado la minuciosa supervisión que siempre debe tenerse.

Existen recomendaciones sobre los requisitos mínimos a seguir en una instalación, como la desarrollada por la Comisión Panamericana de Normas Técnicas (Co. Pa. N. T.). “Normas de instalación de tubos de presión” y “Normas de instalación de tubos de alcantarillado”; Pero en México no hay norma oficial, aunque tanto el D.D.F. y R.H. tienen sus reglamentos al respecto, y precisamente nuestro propósito y pensamiento que estos breves manuales den luz a los señores proyectistas sobre todos los factores importantes a considerar en la total realización de una obra de esta naturaleza.

Tubos de asbesto-cemento.

El asbesto-cemento es un material típicamente moderno. Sus constituyentes principales son cemento Pórtland, fibras de asbesto sílice y agua.

Son suficientemente conocidas las cualidades y aplicaciones del cemento Pórtland para extendernos en explicaciones sobre el mismo. Se puede decir que no cabe una concepción del mundo moderno sin considerar en principalísimo lugar este producto. Ni edificios, ni sistemas sanitarios, pavimentos, puentes, presas, puertos, canales, serían hoy concebibles sin su empleo.

El asbesto (amianto) es una fibra de origen mineral. Es un silicato hidratado de magnesia de textura fibras. Una parte de la magnesia está a veces sustituida por cal y en ocasiones por fierro.

Es un material incombustible con la propiedad de “deshacerse” en fibras finísimas y con una resistencia diez veces superior a la del acero dulce ordinario.

Resiste a la tensión hasta treinta mil kilogramos por centímetro cuadrado

De la asociación de estos dos materiales (en forma parecida a la compresión, alta resistencia a la tracción, incombustibilidad, impermeabilidad, son anticorrosivos, normalmente dieléctricos y no propician el albergue de colonias bacterianas.

Tanto por razones de textura como por otras razones de orden físico-químico, las superficies obtenidas (especialmente en las superficies interiores en tubos)

presentan menos resistencia al flujo de fluido, agua por ejemplo, que otros materiales metálicos que además de tener una aspereza mayor, están sujetos a corrosión y/o incrustaciones.

Tanto en materiales de construcción (láminas de distintos tipos) como en conducciones de agua y otros fluidos (tubos) el asbesto-cemento se ha colocado en lugar prominente a través de los años y en progresión creciente a medida que el tiempo demustre en forma incontrovertible que sus resultados exceden las previsiones originales.

Como toda industria, el progreso constante ofrece perfeccionamientos continuos que se traducen (a través de nuevas técnicas) en productos mejores, más económicos y altamente especializados. Productos Mexalit. S.A., inició sus instalaciones en Santa Clara Estado de México, de acuerdo con los últimos perfeccionamientos de la inductria y ha seguido incorporando cualquier novedad que implique una mejora del proceso fabril y del producto.

Del mismo modo, las resientes instalaciones de la planta de Mexalit de Occidente en Guadalajara, Jal. Y las de Mexalit del Norte de Chihuahua representan lo más moderno y perfecto obtenible hoy día.

Pero no solo es la modernidad del equipo una condición de oportunidad de obtener el mejor producto posible, sino que los sistemas, la técnica, el personal y las materias primas, representan el complemento indispensable para obtener el in propuesto.

Para ello, Productos Mexalit, S.A., cuenta con las mejores patentes, la asociación y asistencia técnica más moderna y un elenco de técnicos que son un orgullo de la industria nacional.

Fabricación de tuberías.

Según diámetros y clases (tubo para presión de trabajo de 7 k/cm2 u otros tipos como A-5, A-10, A-14, etc) el asbesto para la pasta se prepara con una mezcla de distintas clases de fibras según sus diferentes cualidades de longitud, resistencia a la tensión, filtrabilidad, etc.

Una mezcla de diferentes tipos pasa por un molino “Willow” que además de homogeneizarlas íntimamente, desfibran sus haces abriéndolos en fibras de forma que se obtenga una mayor superficie de contacto y una mezcla más íntima con el cemento. A partir de este momento, hasta la formación del tubo en la maquina que es automática.

Geología aplicada a la ingeniería

Geología Aplicada a la Ingeniería

“ Es la ciencia dedicada a la investigación, estudio y solución de problemas de la ingeniería y ambientales que surgen como resultado de la interacción entre la geología y las obras y actividades del hombre, así como a la predicción y desarrollo de medidas para la prevención o rmediación de peligros geológicos.”

(Estatutos de la International Association of Engineering Geology and the Environment, 1992).

3. Geología Aplicada a la Ingeniería

Sinónimos :

“ Ingeniería Geológica”

“ Geología Geotécnica”

“ Geología Ingenieril”

Términos Relacionados :

Geotecnia

Geomecánica

Ingeniería Geotécnica

4. Geología Minería y Energía Paleontología Petrología Ambiental e Hidrogeología Aplicada Estructural y Tectónica Ing.Civil Estructuras y Construcción Hidráulica Transporte Geotécnica Ing.Minas Metalurgia Operaciones Mineras Geotecnia Minera

5.  

6. Geología Aplicada a la Ingeniería

Geólogo interactúa con Ing. Civiles, Ind. Petrolera, Ind. Minera

En general, el geólogo debe traducir e interpretar hechos científicos observados o medidos que describen las propiedades o particularidades del carácter físico de la corteza y traspasarlos a datos ingenieriles (cuantificables) para determinar las condiciones de un área donde se construirá una obra civil, operación minera, etc.

7.

En general, definir si es un sitio adecuado, cuáles son las características de los materiales, su distribución espacial, si se pueden modificar, ventajas y desventajas del terreno.

Ing. Civil : El geólogo debe asegurar que los factores geológicos que afectan la ubicación, diseño, construcción, operación y mantención de obras civiles son reconocidos y previstos adecuadamente.

Ing. Minas : En la industria minera el geólogo geotécnico debe asegurar que el diseño y extracción sea económica y segura.

Lenguaje común

8. Campo Ocupacional y Responsabilidades

Excavaciones y Túneles

Estabilidad de las paredes, controlar el agua y sugerir métodos de excavación

Construcción

El comportamiento de los materiales debe asegurar la evolución del proyecto según lo esperado-seguro y económico: proyectos livianos, proyectos pesados (casas, edificios pequeños)

9. Campo Ocupacional

Obras de Corte y Relleno

Establecer la pendiente de un camino o trazado lineal. Identificar los materiales a lo largo del trazado. Utilización y abandono de la obra. Estabilidad de taludes en el largo plazo,etc.

Fundaciones

Asegurar que el medio soporte estructuras, sin asentamientos excesivos, etc.

10. Campo Ocupacional

Represas

La elección de la ubicación y tipo de muro, estabilidad de laderas, filtraciones, material, estribos, etc.

Materiales de Construcción

Búsqueda y evaluación del material, transporte .

11. Campo Ocupacional

Planificación Urbana y Territorial

Creciente importancia del estudio de peligros geológicos en el diseño urbano, desastres, inundaciones, terremotos, etc.

12.

Selección del lugar

Investigación de la Geología

=>Modelo geológico

Evaluación de Materiales

=>Modelo geomecánico

Evaluación de las prácticas de construcción y diseño; Monitoreo durante la operación: monitoreo

=> Modelos geotécnicos de comportamiento

Metodología

13.  

14. Investigación de Sitio

Estudio geológico que proporciona una descripción de las características físicas del lugar de la manera más económica

Puede establecer solamente las condiciones esperadas basado en los datos disponibles.

15. Investigación de Sitio

La profundidad de la investigación depende de las necesidades del proyecto (sondajes, ensayes, geofísica)

Incluye los estudios iniciales (revisión bibliográfica, logística, planificación fases siguientes), investigación de terreno, ensayes de terreno o laboratorio y elaboración de informes.

16. Investigación Preliminar o de Diagnóstico

Evaluar el lugar con respecto a las condiciones geológicas adversas obvias (de alta probabilidad) declaradas o potenciales. Frecuentemente desarrollada como parte de la selección inicial de un lugar específico (estudios de factibilidad y/o prefactibilidad).

17. Investigación de Diseño

Investigación de mayor profundidad, acompañada usualmente de prospecciones y ensayos geotécnicos, desarrollada en el lugar seleccionado para obtener datos geológicos y geotécnicos de detalle, los cuales son incluidos en la ingeniería de diseño (ingeniería básica, ingeniería de detalle).