Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Conexiones cruzadas Las conexiones cruzadas en los sistemas de agua representan un riesgo sanitario significativo que amenaza la calidad del agua de bebida y la salud pública. Durante la inspección sanitaria, se debe evaluar primero la adecuación del programa de control de conexiones cruzadas del sistema. En segundo lugar, se debe identificar las conexiones cruzadas pertenecientes o controladas por el sistema de agua en las plantas de tratamiento y el sistema de distribución. Para realizar esas evaluaciones, el inspector debe alcanzar los siguientes objetivos.

Objetivos del aprendizaje Al final de este capítulo, los alumnos deberán ser capaces de: O O

O O

O

O

O

Definir el término conexión cruzada y reconocer las conexiones cruzadas comunes. Diferenciar los dos tipos de contracorriente que pueden ocurrir debido a conexiones cruzadas, la contrapresión y el retrosifonaje. Determinar si se mantiene la presión adecuada en el sistema de distribución. Identificar los dispositivos para prevenir la contaminación, explicar su operación y determinar si se han instalado adecuadamente. Evaluar el programa de control de conexiones cruzadas del sistema de agua y su implementación. Identificar las conexiones cruzadas no protegidas dentro del sistema de agua, incluidas las de la planta de tratamiento, estación de bombeo o sistema de distribución. Según el grado de peligro, determinar si los dispositivos adecuados de prevención de contracorrientes se usan, prueban y mantienen adecuadamente.

Recolección de datos Para evaluar si el sistema cumple con un programa efectivo, el inspector debe revisar la siguiente información: O

programa de control de conexiones cruzadas del sistema

O

número y tipo de dispositivos de prevención de contracorrientes en el sistema

O

frecuencia de prueba de los dispositivos de prevención de contracorrientes

O

calificación de las personas autorizados para probar los dispositivos

O

número de planes para la construcción de nuevas edificaciones que hayan sido revisadas (si hubo ampliaciones).

Reglamentos y normas Antes de la inspección, el inspector debe considerar o examinar los requisitos estatales de la reglamentación para conexiones cruzadas.

8-1

Cómo realizar inspecciones sanitarias

8-2

Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Conexiones cruzadas Información básica

Definición de conexión cruzada

Para prevenir la contaminación, el sistema de agua debe tener conexiones de servicio adecuadas y debe monitorearlas periódicamente para evitar el peligro de las conexiones cruzadas. Una conexión cruzada es una conexión física real o potencial entre dos o más sistemas, uno de ellos porta agua de bebida y el otro, contaminantes, La existencia de esa conexión cruzada puede permitir el libre flujo entre los sistemas. El peligro se presenta cuando un contaminante fluye hacia el suministro de agua de bebida. A menos que se controlen, las conexiones cruzadas pueden reemplazar el agua potable por agua contaminada en varios sitios del sistema. Existe la posibilidad de contaminar el sistema de distribución y poner en riesgo la salud de la comunidad.

Defectos en las instalaciones sanitarias Los defectos de las instalaciones sanitarias pueden ocurrir en cualquier parte del sistema y los peligros de las conexiones cruzadas se pueden presentar cuando la presión del agua externa sobrepasa la presión del agua potable. Las conexiones cruzadas se deben prevenir o controlar en todos los puntos de servicio. Por lo general, la planta de tratamiento de agua presenta numerosas conexiones cruzadas.

Tipos de conexiones cruzadas

Puede haber una conexión cruzada de tubería a tubería, cuando la tubería de agua potable y la de agua contaminada se empalman sin válvulas de control adecuadas. El otro tipo ocurre cuando el extremo de una tubería de agua potable está sumergido en agua contaminada. Generalmente, las conexiones cruzadas no son intencionales y se producen porque se desconoce o subestima sus peligros.

Contrapresión y retrosifonaje

Los dos peligros principales de las conexiones cruzadas se distinguen por su origen y son la contracorriente por contrapresión y contracorriente por retrosifonaje. La contracorriente por contrapresión es el caudal de agua que fluye hacia un punto de servicio de agua potable cuando la presión del agua contaminada es mayor que la del agua potable. El agua contaminada ingresa por presión en el flujo de agua potable. La contracorriente por retrosifonaje resulta de la presión negativa (por un vacío) en las tuberías de distribución del agua de bebida. El agua contaminada es succionada hacia el agua potable.

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Cómo realizar inspecciones sanitarias

Agua potable

Válvula de retención

Enfriador de agua

Contraflujo como resultado de la contrapresión

Dispositivo de burbujeo

Dispositivo de burbujeo

Hervidor

Dosificador de sustancias químicas (Ej. inhibidor de incrustaciones)

Conexión cruzada Contraflujo como resultado del retrosifonaje

Tubería maestra

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Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Contraflujo como resultado de la carga hidráulica

Pozo tra es ma ad ría ciud be Tu de la

Contraflujo como resultado del retrosifonaje

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Cómo realizar inspecciones sanitarias

Conexión cruzada directa

Agua

Ducha de seguridad

Ácido

Agua

Tanque de dilución

Conexión cruzada indirecta

Control de conexiones cruzadas

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El control óptimo de los peligros de las conexiones cruzadas depende no sólo de la detección de las mismas por parte de la administración y de los usuarios, sino también de un programa obligatorio de control de conexiones cruzadas. Si una comunidad sigue un código moderno de instalaciones sanitarias, sus disposiciones deben incluir el control de contracorrientes y conexiones cruzadas. Sin embargo, el sistema de agua debe tener la facultad de realizar un programa de inspección en la comunidad por medio de una ordenanza municipal u otros medios y un programa integral de control.

Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Componentes del programa de control de conexiones cruzadas del sistema de agua

Un programa de control de conexiones cruzadas debe tener los siguientes componentes básicos: O

O

O

O

O

O

O

ordenanza de la municipalidad o de otra autoridad para el establecimiento del programa disposiciones técnicas relacionadas con la eliminación de conexiones cruzadas permiso para ingresar e inspeccionar las instalaciones atendidas por el sistema control de pruebas, reparaciones y registro de los dispositivos de prevención de contracorrientes certificación del personal que prueba los dispositivos de prevención de contracorrientes revisión del plan en caso de construcciones nuevas para garantizar la ausencia de conexiones cruzadas sanciones en caso de infracciones.

Protección contra los peligros sanitarios de las conexiones cruzadas

Las conexiones cruzadas que se presentan en los lugares atendidos por el sistema de agua se pueden controlar en el sitio mismo. Por ejemplo, una boca sumergida de salida de agua en un edificio de departamentos puede producir la contaminación del agua de todo el edificio (y amenazar el suministro de agua de todo el sistema), si la presión del agua contaminada es mayor que la del agua potable.

Presión

Dispositivos

Intervalo de aire

Un aspecto importante para reducir la amenaza de las conexiones cruzadas consiste en mantener una presión adecuada en el sistema de distribución. Por lo general, el estado establece un requerimiento de presión mínima de 1,4 kg/cm2 (20 psi) en todo el sistema. Diámetro

Para evitar el peligro de las “D” conexiones cruzadas, cada “2D” dispositivo en los edificios debe tener un intervalo de aire vertical con el doble de diámetro que la tubería o dispositivo, entre la boca de salida de agua y su nivel de caudal. Esto eliminará el empalme físico de la conexión cruzada y protegerá el edificio (y el suministro municipal) de la contracorriente. Se puede dejar una separación o intervalo de aire en el punto donde el servicio de agua ingresa al edificio (esto sólo protege el suministro municipal y no el abastecimiento del edificio).

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Cómo realizar inspecciones sanitarias Otros dispositivos

Cuando no se puede dejar un intervalo de aire, se pueden instalar otros dispositivos que sí tengan intervalos de aire para evitar la contracorriente. Además, la codificación por color y el etiquetado de tuberías en sistemas dobles de agua también ayudan a proteger los edificios de las contracorrientes de las conexiones cruzadas. Si bien pueden haber variaciones en los diferentes reglamentos, existe el consenso de que el retrosifonaje se puede evitar con la instalación de interruptores de vacío en las bocas de salida de agua donde existe agua contaminada (por ejemplo, en inodoros y urinarios equipados con válvulas de limpieza automática o en agua de reserva para un tanque de solución química). También se pueden usar en llaves de manguera y en sistemas de riego de césped.

Interruptor de vacío atmosférico El interruptor de vacío atmosférico se activa con la presión atmosférica para bloquear la tubería del suministro de agua cuando se produce una presión negativa. Esta acción permite el ingreso de aire a la tubería y evita el retrosifonaje. El interruptor de vacío atmosférico no brinda protección contra la contracorriente por contrapresión y no se debe instalar cuando ésta pueda ocurrir. Los interruptores de vacío se deben instalar a no menos de 30 cm (12 pulgadas) sobre la boca de salida más alta. Los interruptores de vacío no están diseñados para uso continuo porque pueden permanecer abiertos. Por ello, no deben tener una válvula colocada aguas abajo, como el caso de una boquilla de aspersión en una manguera que pueda interrumpir el caudal de agua.

Con flujo

Sin flujo

El dispositivo del IVP se instala en sistemas presurizados y opera sólo Grifos de muestreo cuando ocurren vacíos. Generalmente, está provisto de un resorte y se debe diseñar para que funcione adecuadamente luego de largos períodos bajo presión. Este dispositivo es adecuado

Flujo normal

Interruptor de vacío a presión (IVP)

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Capítulo 8 - Conexiones cruzadas cuando existe un peligro muy grande y no es posible usar el intervalo de aire. Los interruptores de vacío a presión se deben instalar a no menos de 30 cm (12 pulgadas) sobre la boca de salida más alta. Se deben probar al menos anualmente.

Ensamblaje de la válvula de retención doble Descripción

La válvula de retención doble es un medio confiable de protección contra contracorrientes en caso de niveles bajos o intermedios de peligro. Al igual que otros dispositivos de prevención de contracorrientes, el ensamblaje de la válvula de retención doble se debe revisar y probar anualmente. Los ensamblajes de válvulas de retención doble caseros no son adecuados porque no se pueden probar.

Ventajas

El sistema de retención doble tiene la ventaja de producir una pérdida de carga reducida (máximo 0,7 kgf/ cm2) (10 libras por pulgada cuadrada). Cuando las válvulas de cierre se abren totalmente, los dos controles ofrecen poca resistencia al caudal.

Dispositivo para prevenir la contracorriente en zonas de presión reducida (ZPR) Descripción

El dispositivo de ZPR es el dispositivo mecánico más confiable para evitar la contracorriente y se puede usar tanto en caso de contrapresión como de retrosifonaje. Generalmente, se usa en situaciones de gran peligro. El dispositivo consta de dos válvulas de retención de reducción de presión cargadas independientemente y una válvula de alivio regulada a presión ubicada entre las dos válvulas de retención. Grifos de muestreo

Válvula esclusa # 1

Válvula esclusa # 2

Dirección del flujo

Válvula de retención # 1

Válvula de retención # 2 Válvula de alivio operable a diferencial de presión

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Cómo realizar inspecciones sanitarias Válvulas de alivio

Como todas las válvulas pueden tener fugas debido al desgaste u obstrucción, la protección que brindan las válvulas de retención no es suficiente. Si alguna obstrucción evita que una válvula de retención se cierre firmemente, la fuga que regresa a la cámara central incrementará la presión en esa zona, la válvula de alivio se abrirá y el caudal se descargará a la atmósfera.

Descarga de agua

El mal funcionamiento de una o ambas válvulas de retención o alivio se detecta si hay descarga continua de agua de los grifos de muestreo; aunque es aceptable que durante la operación normal se puedan descargar pequeñas cantidades de agua en forma periódica. Bajo ninguna circunstancia se debe obstruir el grifo porque el dispositivo depende de un grifo abierto para lograr una operación segura.

Uso y mantenimiento del dispositivo Pruebas necesarias

Todos los tipos de dispositivos se deben probar por lo menos anualmente para asegurar su funcionamiento óptimo y evitar contracorrientes.

Personal certificado

Actualmente, en muchos países se requiere que el personal que prueba los dispositivos de prevención de contracorrientes reciba una certificación para realizar dichas pruebas y evitar contracorrientes. Este es un aspecto importante del programa de control de conexiones cruzadas de un sistema. Los sistemas de agua pueden reclutar personal certificado o encargar las pruebas a un contratista privado.

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Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Conexiones cruzadas propias o controladas por el sistema de agua Requerimientos

Además de las muchas conexiones cruzadas que puedan tener los usuarios atendidos por el sistema de agua, pueden haber conexiones cruzadas propias o controladas por el sistema. Esas conexiones cruzadas potenciales se deben tratar de igual manera que las de las entidades privadas.

Ubicación de las conexiones cruzadas Existen conexiones cruzadas en las plantas de tratamiento de agua, estaciones de bombeo o sistema de distribución que pueden amenazar la calidad del agua y la salud pública. Durante la inspección sanitaria, se debe identificar todas las conexiones cruzadas que estén bajo el control del sistema de agua. Plantas de tratamiento de agua

Las plantas de tratamiento de agua presentan una gran cantidad de conexiones cruzadas. Se debe identificar las siguientes conexiones cruzadas y eliminarlas con un intervalo de aire o dispositivo apropiado de prevención de contracorrientes: O

O

Filt

Flo

cul

aci

bocatomas sumergidas o agua conducida directamente a los tanques de dosificación de sustancias químicas carencia de válvula de antisifonaje en los dosificadores de sustancias químicas

O

llaves de manguera sin interruptores de vacío

O

aspiradores de laboratorio

ro

ón

Pozo de agua tratada

Mezclador estático

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Cómo realizar inspecciones sanitarias dosificadores de sustancias químicas con mangueras de dosificación ramificadas hacia el agua cruda, parcialmente tratada o tratada. Ejemplos de ello son la pre y post cloración o la pre y post adición cáustica para controlar el pH

O

O

lavado superficial en los filtros

O

desagüe del filtro conectado directamente a un drenaje

O

O

O O

O

O

bocas de desagüe o trampas de alcantarilla con inyección directa de agua drenajes del piso que permiten el retorno de agua al proceso falta de señales y de colores distintivos en las tuberías tuberías de desviación (by-pass) alrededor de los dispositivos de prevención de contraflujos agua alimentada a las calderas con inyección de sustancias químicas estaciones de carga de agua para ventas de agua en grandes volúmenes.

Agua potable

Agua tratada para retrolavado

Agua tratada

Filtro del desagüe

Estaciones de bombeo

Las estaciones de bombeo también se deben revisar para detectar conexiones cruzadas. Las conexiones cruzadas potenciales que se pueden presentar son: O O

O

8-12

cebado de bombas de agua cruda con agua tratada válvulas de alivio de aire conectadas directamente a un drenaje agua de enfriamiento para un generador de emergencia sumergido en un drenaje o retornada al suministro de agua potable.

Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Válvula de alivio

Válvula esclusa

Silenciador

Drenaje

Sistema de distribución

Muchas de las conexiones cruzadas potenciales en un sistema de distribución no se pueden observar. Por ello, la persona responsable de la operación del sistema de distribución se debe basar en los siguientes indicios para identificar conexiones cruzadas:

8-13

Cómo realizar inspecciones sanitarias O

tubo de expulsión sumergido en cursos de agua

O

tuberías maestras que pasan por alcantarillas

O

O

O

O

O

O

bocatomas sumergidas en el equipo de medición del sistema de agua válvulas de alivio de aire en fosos con la posibilidad de que el extremo abierto se encuentre sumergido grifos de muestreo en válvulas de reducción de presión sumergidas reboses de los tanques de almacenamiento conectados directamente a drenajes de aguas de lluvia o alcantarillas conexión directa al alcantarillado para la limpieza de la tubería maestra o servidores

O

hidrantes con tuberías que drenan en alcantarillas

O

uso no controlado de hidrantes contra incendios

O

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conexiones a sistemas o fuentes de agua no aprobados (sistemas contra incendios o pozos privados)

llenado de tubería luego de su limpieza y desifección, con agua de hidrantes contra incendios.

Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Riesgos sanitarios de las conexiones cruzadas

Durante la inspección sanitaria, se debe realizar dos actividades principales. Primero, se debe evaluar la adecuación del programa de control de conexiones cruzadas del sistema de agua. Luego, se debe buscar conexiones cruzadas pertenecientes o controladas por el sistema de agua. Estas incluirán conexiones cruzadas en la planta de tratamiento de agua, estaciones de bombeo o sistema de distribución. Para evaluar esas dos áreas, el inspector debe responder las siguientes preguntas.

1. ¿El sistema de agua tiene un programa de control de conexiones cruzadas? El inspector debe determinar si el sistema tiene un programa formal escrito para controlar las conexiones cruzadas. Se debe revisar el programa para determinar los siguientes componentes básicos: O

autoridad para establecer un programa

O

condiciones técnicas

O

permiso legal para hacer las inspecciones

O

dispositivos de prueba y reparación

O

personal certificado para realizar pruebas

O

O

revisión del plan e inspección de construcciones nuevas sanciones.

2. ¿El programa está activo y es efectivo en el control de conexiones cruzadas? El inspector debe determinar si el programa se implementa de manera efectiva. Esto incluiría revisar los registros de personal, inspecciones realizadas, dispositivos instalados en el sistema y cantidad de pruebas. 3. ¿Existen conexiones cruzadas en la planta de tratamiento de agua? Durante la inspección sanitaria a una planta de tratamiento de agua, se debe buscar conexiones cruzadas, especialmente en las aberturas sumergidas de los tanques de dosificación de sustancias químicas, conexiones entre tuberías de agua tratada y agua en proceso, sistemas divididos de pre y post cloración, lavado de superficies y filtros conectados al desagüe. La importancia de eliminar conexiones cruzadas se debe discutir con el operador durante la inspección. 4. ¿Se han probado dispositivos de prevención de contracorrientes en las plantas de tratamiento y otras instalaciones del sistema de agua? El inspector debe determinar si los dispositivos se prueban periódicamente, por lo menos anualmente. En

8-15

Cómo realizar inspecciones sanitarias sistemas que carecen de un programa activo de control de conexiones cruzadas, se debe asegurar la operación continua y apropiada de los dispositivos de prevención de contracorrientes del sistema de agua. Además, la identificación de las tuberías con señales y colores son útiles para minimizar las conexiones cruzadas en las plantas. Esto se debe evaluar durante la inspección. 5. ¿Existen conexiones cruzadas en las estaciones de bombeo? Durante la inspección de bombas y estaciones de bombeo, se debe identificar si hay conexiones cruzadas, lo que podría incluir el cebado de bombas de agua cruda con agua tratada, válvulas de alivio conectadas directamente al drenaje y agua de enfriamiento para generadores de emergencia con bocas de salida sumergidas o que retornan al sistema de agua potable. 6. ¿Existen conexiones cruzadas en los sistemas de distribución pertenecientes o controladas por el sistema de agua? Para evaluar la presencia de conexiones cruzadas en el sistema de distribución, es importante que el inspector hable con la persona responsable de las operaciones del sistema de distribución. En sistemas pequeños, todo el sistema puede ser operado por un individuo. En sistemas más grandes, se puede dividir la responsabilidad de la operación, la distribución y la planta de tratamiento. El inspector debe preguntar cuidadosamente al operador sobre las conexiones cruzadas del sistema de distribución. Estas incluirían válvulas de purga sumergidas, conexiones directas con el alcantarillado, tuberías matrices de agua potable en los alcantarillados, conexiones con sistemas no aprobados, hidrantes que drenan en el alcantarillado y rebose de tanques de almacenamiento conectados directamente al alcantarillado o drenaje. 7. ¿El sistema de agua tiene un programa para controlar el uso de hidrantes? Se pueden producir graves riesgos en las conexiones cruzadas si personal no perteneciente al sistema usa los hidrantes para el llenado de tanques, limpieza del alcantarillado, proyectos de construcción, etc. El inspector debe determinar si el sistema de agua tiene un programa para asegurar que los hidrantes no se usen con esos propósitos o, si se usan, que se sigan los procedimientos apropiados para que no se produzca una contracorriente. Este programa incluiría un sistema de licencias que requeriría el uso de intervalos de aire y dispositivos de prevención de contracorrientes.

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Capítulo 8 - Conexiones cruzadas

Control incorrecto de conexiones cruzadas en el sello de agua - Válvula aguas abajo de la válvula para eliminar vacío

Válvula de alivio Válvula esclusa

Silenciador

Drenaje

Tubería incorrecta de descarga de vacío

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Cómo realizar inspecciones sanitarias

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