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¿Por qué es tan importante controlar las operaciones de conducción de las tuberías?


02/06/2021

Tuberías
¿Por qué es tan importante controlar las operaciones de conducción de las tuberías?

 

  • Artículo de opinión de David Eduardo Grisales Morales, estudiante becado por la Cátedra Aguas de Valencia
 
Las operaciones de llenado y vaciado, el aire disuelto bajo condiciones normales de operación de una conducción o las roturas, crean bolsas de aire que producen problemas críticos a lo largo de la conducción y son capaces de generar daños o fatigas en la tubería y en los accesorios.
 
El control de dichos fenómenos es un reto para los gestores del ciclo integral del agua y en la actualidad para contrarrestar su impacto, se emplean ventosas y válvulas de llenado o desagües.
 
Concretamente, en la operación de llenado es necesario controlar la expulsión adecuada de aire, ya que pueden producirse sobrepresiones capaces de fatigar la tubería o en casos extremos producir la rotura de la misma.
 
En estos casos, las bolsas de aire reducen la sección de la tubería obstruyendo el paso del fluido y pueden fatigar o generar roturas en las tuberías, debido a la compresión de las bolsas de aire acumuladas entre la lámina de llenado y la lámina de agua retenida. Por ello, la velocidad de llenado es un parámetro importante para evitar el cierre prematuro (cierre dinámico) de las ventosas y así expulsar completamente el aire del interior de la tubería.
 
“Al igual que en la operación de llenado, la velocidad de vaciado es un paramento que se debe controlar manipulado los desagües”
 
El vaciado de una conducción es posible tras abrir los desagües, y se debe garantizar la adecuada admisión de aire con el fin de evitar depresiones que pueden ocasionar el colapso de la tubería, la deformación de los elementos elásticos de las juntas o las intrusiones de agentes contaminantes.
 
Al igual que en la operación de llenado, la velocidad de vaciado es un paramento que se debe controlar manipulado los desagües. En el caso de roturas estamos hablando de un vaciado incontrolado, por lo que se debe admitir la cantidad de aire necesaria para evitar las depresiones y por consiguiente, el colapso de la tubería.
 
Sabiendo que el agua contiene aire disuelto, éste puede liberarse y acumularse en puntos específicos de una conducción, por lo cual es necesario expulsar estas pequeñas burbujas de aire que se presentan en condiciones presurizadas de un sistema.
 

Nuevo modelo de cálculo para el posicionamiento, dimensionamiento y selección de ventosas y desagües en redes de abastecimiento

 
Conociendo las consecuencias que las operaciones pueden causar en una conducción es necesario la correcta ubicación, el adecuado dimensionamiento, la precisa selección y la buena instalación de las ventosas y los desagües.
 
“El estudio propone un modelo de cálculo o programa que mediante una guía o manual ofrezca soluciones al gestor”
 
Para ello, se propone un modelo de cálculo o programa que mediante una guía o manual, ofrece al usuario algunas soluciones ante los fenómenos señalados en párrafos precedentes. Éste será aplicable a conducciones simples, no a redes de abastecimiento.
 
En primer lugar, basado en un perfil suministrado por el usuario, el programa ubica de manera adecuada las válvulas de aire (purgadores), las válvulas de aire/vacío (ventosas bifuncionales), las válvulas combinadas (ventosas trifuncionales) y los desagües.
 
Cabe mencionar que el posicionamiento adecuado de las ventosas y los desagües es tan importante como la dimensión adecuada, ya que su incorrecta ubicación puede disminuir la eficacia del elemento y que este no realice su función de manera correcta.
 
En la primera fase, el programa presenta el perfil y la ubicación de los elementos propuestos necesarios para el dimensionado, de manera gráfica. La metodología empleada por el programa para la ubicación de los elementos, se basa de los criterios recomendados en el manual práctico (M51:Air Valves: Air-Release, Air/Vacuum & Combination) de la American Water Works Association (AWWA).
 
En segundo lugar, el programa dimensiona y presenta los resultados del funcionamiento de los elementos. Para el purgador en condiciones normales presurizadas de operación (caudal de aire expulsado), para los desagües (caudal de vaciado), para las ventosas bifuncionales (caudal de aire admitido en operaciones de vaciado y caudal de aire expulsado en operaciones de llenado) y para las ventosas trifuncionales (la combinación de resultados de la ventosa bifuncional y purgador).
 
“El programa permitirá mejorar la calidad del servicio ofrecido a los usuarios, una reducción de los costes de operación y un mayor compromiso con el medio ambiente”
 
En tercer y último lugar, el programa presenta la posibilidad de selección de una serie de elementos adecuados basado en una caracterización previa de ventosas comerciales y válvulas de vaciado con su capacidad real de funcionamiento.
 

Conclusiones

 
En resumen, el programa hace una propuesta para proteger la conducción ante los eventos que se pueden producir en operaciones normales de funcionamiento o en operaciones de llenado y vaciado de las tuberías, así como en caso de rotura de la conducción.
 
Mediante una adecuada ubicación y dimensionamiento de las ventosas y los desagües en un perfil de tubería definido por el usuario, el programa permitirá mejorar la calidad del servicio ofrecido a los usuarios, una reducción de los costes de operación y un mayor compromiso con el medio ambiente haciendo un uso más eficiente de los recursos hídricos.
 

Fuente www.upv.es/contenidos/CATAGUAS


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Comentarios Publicar comentario
02/06/2021
José escribió:
Muy interesante artículo y información

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