dorot boletín técnico #07 - el aire en las conducciones - parte 1
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8/12/2019 Dorot Boletn Tcnico #07 - El Aire en Las Conducciones - Parte 1
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DOROT control valves - Technical support - Export Department
Tel +972-8-6808899 / 848 Fax +972-8-6808751 - E-mail dorotexp@netvision.net.il- www.dorot.com
BOLETIN TECNICO #07
A partir de apuntes tomadosen capacitaciones dictadas porGiora HeimannTechnical ConsultantE-Mail: giorah@dorot.org.il
EL AIRE Y LAS VALVULAS DE AIRE EN LAS
CONDUCCIONES - PARTE 1
ComencemosrecordandoelORIGENdelaireenlastuberas
Si bien es comn la expresin esta tubera esta vaca, en realidad lo que queremos
expresar es que no tiene agua. Realmente esta llena de AIRE.
Duranteelllenadode la misma, el AGUA que esta siendo incorporada, debe desplazar el
AIRE EXISTENTE.
Una tubera de PVC clase 6 de 250 mm, posee un dimetro interno de unos 235 mm.
Esto implica que por cada 1000 metros de conduccin, existirn unos 43.000 litros de agua que
debern ingresar a la tubera para llenarla, e igualmente, y si la tubera esta vaca (es decir, llena
de aire), habr unos 43.000 litros de aire que habr que desalojar.
Pero duranteelvaciado, el espacio
que deja el agua es ocupado por aire.
Tubera llena de aire
Durante el bombeo, el aguaingresa desplazando el aire.El aire debe ser evacuado.
Tubera llena de agua.El aire ha sido desplazado
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En instalaciones defectuosa, o al descender el nivel de la fuente de agua, es posible que laaspiracin o succin de la bomba este incorporando aire a la conduccin
Adems, existe aire DISUELTO en el agua, que al variar las condiciones de presin /
temperatura, pasa a aire atmosfrico.
Queproblemastraelapresenciadeaireenlasconducciones
Lo primero que debemos recordar es que a diferencia del agua, el aire es capaz de ser
COMPRIMIDO. O sea, al aumentar la presin, el mismo disminuye su volumen.
El aire puede ser el desencadenante de ondas de presin y golpes de ariete.
Otro efecto indeseable del aire en las conducciones es la acumulacin en los puntos altos en
forma de BOLSONES. Los bolsones de aire generan importantes inconvenientes especialmente en
las conducciones planas, con escasa pendiente o en conducciones de baja velocidad, donde el
flujo del agua no es capaz de arrastrar el aire.
Su presencia aumenta el consumo energtico durante la impulsin.
Queproblemastraelapresenciadevacoenlasconducciones
Cuando decimos vaco, en realidad nos referimos a presiones negativas, sub-atmosfricas.
Durante el vaciado o drenaje de las tuberas (sea que se este realizando en forma programada y
controlado o sea que ocurra en forma violenta producto de una rotura), las presiones negativas
pueden generar colapso y aplastamiento del tubo.
Este fenmeno se da especialmente en los tubos plsticos, especialmente los de baja clase
(escaso espesor de pared).
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El colapso puede o no traer roturas inmediatas, pero sin dudas debilita la tubera, en especial en
las juntas de goma. Probablemente muchas de las prdidas experimentas por las juntas de goma
bajo presin, tienen su origen en situaciones de colapso previas.
Quetiposdevlvulasdeaireexisten
Hay 3 tipos de vlvulas de aire:Vlvulas cintica
Vlvula automtica
Vlvula combinada
VALVULA CINETICA
Tambin es llamada ventosadeairevaco
Opera a BAJA PRESION (pocos metros).
LIBERA GRANDES VOLUMENES de aire durante el LLENADO
de la tubera.
REINGRESA GRANDES VOLUMENES de aire durante el
VACIADO de la tubera.
La misma presentan un orifico, llamado orificio cintico, por donde
sale y entra el aire.
VALVULADESECCIONAMIENTOCERRADA
PRESIONESSUB-ATMOSFERICAS
COLAPSODELATUBERIA
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La funcin cintica es sin dudas la principal funcin de las vlvulas de aire.
Mientras la conduccin esta llena de agua y presurizada, la funcin cintica se cierra y no opera;solo trabaja durante el llenado y vaciado de la tubera.
Las tradicionales vlvulas cinticas, poseen un flotante HUECO, en forma de esfera.
Este diseo tradicional de vlvulas de aire presenta las siguientes caractersticas:
El orificio cintico normalmente es de menor seccin que el dimetro nominal de la brida.
El flotante hueco, sea plstico o de acero inoxidable, suele aplastarse y deformarse.
Inmediatamente la vlvula pierde agua. Es la principal pieza de recambio de estas vlvulas.
En acueductos presurizados durante largo tiempo, es frecuente que el flotante se pegue alasiento de goma, dificultando la reapertura de la vlvula.
Hay riesgo de cierre prematuro, con baja presin.
VALVULA AUTOMATICA
Tambin es llamada purga.
Opera a ALTA PRESION (varios kg/cm2).
LIBERA PEQUEOS VOLUMENES de aire PRESURIZADO
existente en la conduccin.
Es una funcin de mantenimiento.
El orificio por donde sale el aire en la vlvula automtica, es llamado
orificio automtico y solo es importante liberando el aire presurizado.
No reemplaza al orificio cintico.
El diseo tradicional de las vlvulas de aire automticas presenta las
siguientes caractersticas:
Poseen un flotante hueco, en forma de esfera o similar.
Suelen existir piezas mviles, propensas a trabarse o desgastarse.
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Queofrece envlvulasdeaire
Vlvula combinada DAV-MH-KA
Diseo moderno, el cual fue elaborado considerando la norma estadounidense AWWA C512.
Diseo compacto. En un nico cuerpo, coexiste la funcin cintica y la funcin automtica.
Facilidad de instalacin. Hay mejor aprovechamiento del espacio.
El rea del orificio cintico, concuerda con el rea de la brida de conexin (DAV-MH).
Flotante de PEAD compacto. Frente a los golpes de presin (cierre brusco), no existe posibilidad de
deformacin o abolladura.
El diseo del flotante posibilita que durante la funcin cintica de eliminacin de aire, la vlvula
permanezca abierta por ms tiempo, incluso a velocidades muy altas.
Posibilidad de realizar tareas de mantenimiento sin necesidad de quitar el cuerpo de la vlvula de la
instalacin.
Posibilidad de instalar dispositivo SA - limitador de onda, sin necesidad de quitar el cuerpo de la
instalacin.
Disponible en 2 versiones: MS = flujo standard / MH = alto flujo.
Cuerpo, tapa y disco de sello cintico elaborados en fundicin dctil.
Ejes internos, guas y bulonera de acero inoxidable.
Flotador principal y flotador superior de PEAD.
VASTAGO
FLOTANTEPRINCIPAL
FLOTANTESUPERIOR
ORIFICIO
AUTOMATICO
SELLO DEFUNCION
AUTOMATICA
SELLO DEFUNCIONCINETICA
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Sellos internos en NR y EPDM.
Disponible en PN16 y PN25.Disponible en 2 / 3 / 4 / 6 / 8 / 10 / 12.
Hasta el tamao de DAV-MH de 6 y hasta DAV-MS de 8, el orificio de salida de la tapa es roscado, de
forma tal de poder conectar un tubo de descarga.
Conexin roscada y bridada.
ComooperalaDAVMHKA
LLENADO O VACIADO DEL ACUEDUCTO
Conjunto flotante en punto inferiorLibre entrada o salida de aire
GRANDES VOLUMENESBAJA PRESION
ACUEDUCTO LLENO Y PRESURIZADO
Conjunto flotante en el punto superiorNo hay entrada ni salida de aire
Flotante superiorpermanece cerrando
el orificio cintico
PEQUEOS
VOLUMENESALTA PRESION
Descenso delflotante inferiordurante breve
tiempo
Orificio de purgaautomtico abierto
durante breve tiempo
ACUEDUCTO LLENO Y PRESURIZADO
LIBERACION DE AIRE PRESURIZADO POR
EL ORIFICIO DE PURGA AUTOMATICO
Como opera la funcin
AUTOMATICA de la DAV:
- Dado que el acueducto esta lleno ypresurizado, el flotante superior
permanece en su punto ms alto,
cerrando el orificio cintico.
- El aire que se va acumulando,
presiona el flotante inferior logrando
que el mismo descienda unos pocos
milmetros y que libere el orificio de
purga automtico.
- Cuando el aire presurizado se ha
liberado, el flotante inferior asciende y
cierra el orificio de purga automtico.
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PerformancedelavlvulacombinadaDAVMHKA
LafamiliadevlvulasdeaireDAVM
VALVULAS DAV METALICAS
DAV-MP-1A vlvula metlica - automtica - 1
DAV-MP-2KA vlvula metlica - combinada (cintica+automtica) - 2
DAV-MS-K vlvula metlica - flujo standard - cintica - de 3 a 12
DAV-MS-KA vlvula metlica - flujo standard - combinada (cintica+automtica) - de 3 a 12
DAV-MH-K vlvula metlica - flujo alto - cintica - de 2 a 10
DAV-MH-KA vlvula metlica - flujo alto - combinada (cintica+automtica) - de 2 a 10
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AGUASARRIBAYAGUASABAJODELASVLVULASDECONTROLYDEOTROSDISPOSITIVOS
Dondeubicarlasvlvulasdeaire?
ALINICIODELASIMPULSIONES
ENPUNTOSALTOSINTERMEDIOSSiexisten2picosaltosintermedioscercanos,se
deberseleccionarelmselevado.
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VARIACIONDELAPENDIENTE
(disminucin)
VARIACIONDELAPENDIENTE
(aumento)
ENSITIOSDONDEHAYRIESGODECOLAPSODETUBERA(p.ej.salidadetanques)
ENPENDIENTEUNIFORMEYPROLONGADA,CADA8001000METROSSedeberreducirdichadistanciaenlossiguientescasos:
silatuberaesaltamentesensibleacondicionesdecolapsoohayaltoriesgodepresionesnegativas.
dondedesdelafuentedelaguasepuedaintroducirgrandescantidadesdeaire.
entopografasmontaosas,dondelasdiferenciasdeelevacinsonrelativamentealtas.ensistemasdebajapresin.
En los puntos intermedios con posibilidad de ruptura de la vena lquida y riesgo de go lpe de ariete, se deber
incorporar en la vlvulas de aire el dispositivo SA (surge arrest) - limitador de onda. Ver Dorot Boletn tcnico #8.
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