Si os quedasteis con ganas de más en el apartado: “tuberías de 100, ventosas de 100”,ahora venimos con la segunda parte que es: “impulsión de 400, válvula de alívio de 400”.
No importa que adviertas que es una barbaridad, ni que la solución adecuada es
mucho más económica, ni que digas que no va a funcionar bien, ni que les adviertas que luego tú no te vas a hacer responsable de lo que ocurra, porque al final alguien te llamará y te dirá: y ahora ¿qué podemos hacer?.
Antes de nada, y para entender el efecto, nos podríamos imaginar una tubería de
impulsión, que a la salida de la bomba tuviese una chimenea de equilibrio de la misma altura que la altura manométrica de la bomba en dinámica
-Mientras todo funcionase normalmente, la columna estaría llena de agua, pero sin
derramar.
En el momento se produjese una sobrepresión originada por el golpe de ariete, esta sería dispersada evacuando parte de ese caudal.
de modo que en la bomba apenas apreciaríamos sobrepresión.
Un hombre muy sabio me dijo una vez: si no quieres tener sobrepresión, sólo tienes que evacuar ese exceso de agua para no transmitir la sobrepresión.
Esto es precisamente lo que pretendemos cuando colocamos a la salida de la bomba una válvula de alivio, que sea capaz de evacuar de nuevo al pozo, la misma cantidad de agua que lo haría la chimenea de equilibrio.
Lógicamente la respuesta de la válvula de alivio será un poco más lenta y además lo tararemos un poco más alto que la presión dinámica, para evitar que abra ante la mínima fluctuación de presión.
Ahora viene la siguiente pregunta, ¿qué cantidad de agua deberá evacuar?, pues
lógicamente la equivalente que nos saldría por la chimenea para ese mismo golpe de ariete, y que será proporcional a la sobrepresión, ya que no todas las paradas y sobrepresiones serán iguales, pero ya nos podemos imaginar que será un caudal muy inferior al que circula por la tubería en el bombeo, por lo que el diámetro será también
inferior.
En cuanto a la forma de calcularlo, lo dejamos a criterio de cada uno, ya que no parece haber un criterio único, y los fabricantes de válvulas hidráulicas generalmente suelen dar referencias del tipo de 1/3 del diámetro, sin mayores consideraciones del tipo de impulsión, registro del golpe de ariete, tiempo de parada de bomba…
Nosotros solemos hacer unos números con el teorema de Torricelli y la ecuación de continuidad, teniendo muy claro que son datos teóricos y velocidades imposibles, pero que bien nos sirven para hacer una aproximación.
Una vez dicho esto veamos qué problemas son los que se podrían derivar de un
sobredimensionamiento de válvula de alivio:
.
– Realizar una evacuación excesiva de caudal que pueda someter a las tuberías
y ventosas a colapso.
.- Velocidad excesiva del flujo que podría ser destructiva a medio plazo para
algunos elementos, además de que pueda llevar a producir un golpe de ariete mayor que el que pretendemos evitar en caso de un cierre rápido.
.- Al abrir una válvula de sección igual al de la tubería podría caer la presión
aguas arriba a una presión próxima a la atmosférica y muy igualada a la de aguas
abajo, que podría dificultar el cierre de la válvula, con lo que se vaciaría la columna.
.- Tiempo de maniobra de la válvula más lento, ya que la cámara tiene mayor
capacidad y por tanto necesita mayor tiempo para llenado y vaciado.
.- La válvula si la conseguimos hacer trabajar bien, trabajará en un porcentaje
de apertura muy bajo, por lo que disminuirá precisión, hará más ruido y mayor
posibilidad de clapeteo.
.-Sobrecoste en la adquisición y mantenimiento de la válvula.
Para poder garantizar que la válvula actúe correctamente, nuestra
recomendación siempre será que:
si podemos invertir un poco más, coloquemos una anticipadora de
onda, en vez de una alivio, para mejorar el comportamiento del transitorio,
especialmente en aquellas impulsiones en que se prevea que va a trabajar de
forma frecuente.
Que se dimensione la válvula de forma adecuada, en caso de duda
consultar con el servicio técnico de la válvula a instalar.
Solicitar que el piloto sea de buena calidad, bajo mantenimiento y con
un muelle ajustado lo más posible a la presión a la que va a trabajar, para
aumentar así su sensibilidad, precisión y rapidez en la respuesta.
Solicitar una válvula capaz de trabajar en esta situación de altísima
cavitación, solicitando asientos y cierres en acero inoxidable y que dispongan
de repuestos, para con el tiempo y con poco dinero poder mantener la válvula
“fusible” siempre a punto. Cualquier inversión que hagamos en una buena
válvula de protección de la red será siempre mucho más barata que una sola de
las roturas que se produzcan.
No olvidar llevar al día el mantenimiento de la válvula. Aunque hoy en
día la calidad de los materiales empleados en las válvulas, hacen que estas
válvulas sean prácticamente sin mantenimiento, no podemos obviar el hecho
que las redes sufren roturas, que arrastran impurezas, que con frecuencia
acaban en las válvulas, las aguas contienen a menudo una gran carga de cal,
que acaban por obstruir conductos, válvulas de aguja, solenoides…, la
cavitación puede producir daños en algunos elementos, que vistos a tiempo se
pueden controlar con un poco de revestimiento y limpieza, y por último el
estado de las juntas y diafragma.
Respecto a la pregunta con que abríamos este artículo: Si tengo una válvula de alivio
sobredimensionada ¿Qué puedo hacer?
Nuestra recomendación sería que colocases una placa orificio de restricción a la
salida que sirviese de apoyo a la válvula de alivio. Como de entrada suppongo que no sabrás el diámetro idóneo, te sugiero que consultes con alguna casa que te pueda calcular de qué diámetro debería haber sido la válvula, para empezar y coloques luego una válvula de seccionamiento a la salida (lógicamente de menor diámetro que la de alivio), que puedas ir estrangulando hasta encontrar el punto óptimo de respuesta del transitorio,
Para después realizar una medición de la sección útil y fabricar una placa orificio calibrado de acero inoxidable, que nos asegurará una presión mínima ceptable en la válvula que minimice la cavitación en la válvula y que asegure un mínimo para realizar las maniobras de cierre, una descarga controlada de caudal y a una velocidad adecuada para evitar velocidades excesivas y colapsos en tuberías y ventosas, cierre más suave de la válvula (por menor velocidad en la conducción) con un menor golpe de ariete por cierre de válvula y elaborar un método de ensayo que nos permita encontrar con lo que ya tenemos instalado, el punto óptimo defuncionamiento de nuestros elementos.
Rotura DN 250: Reparación urgente 2.946€, pueblo cabreado, pérdida de agua de la
impulsión…
Nudo completo de anticipadora de onda Tarado y con puesta en marcha incluida
1.865,32 € (caso real funcionando 1 a 2 veces al día desde febrero de 2017)
Atentamente
Fernando Gea
Dpto Técnico Comercial