Uso de válvulas reductoras de presion

Capítulo 6

INFLUENCIA DE LA PRESIÓN DE TRABAJO DE LAS
TUBERÍAS EN EL DIMENSIONADO ÓPTIMO. UTILIZACIÓN
DE LAS VÁLVULAS REDUCTORAS DE PRESIÓN

6.1.- INTRODUCCIÓN
En los capítulos precedentes hemos analizado el dimensionado económico de redes
ramificadas, primero desde una perspectiva general (Capítulo 4) y posteriormente
desarrollando la implementación de un modelo de Programación Lineal(Capítulo 5).
En el presente capítulo, uno de los objetivos es introducir la problemática que se
plantea en el dimensionado de una red al considerar el efecto económico de la presión
de trabajo de las tuberías que la componen. Hasta ahora hemos podido advertir que los
principales métodos de dimensionado económico de redes están basados en la relación
entre el coste y la capacidad hidráulica(diámetro) de las tuberías, dejando de lado el
efecto de la presión de trabajo de las mismas. Precisamente en la primera parte del
capítulo (apartado 6.2) analizaremos la intervención de la presión de trabajo de las
tuberías sobre el coste de una red.
En la segunda parte (apartado 6.3) se ofrece una descripción amplia del
funcionamiento y caracterización de las válvulas reductoras de presión(VRP). El
objetivo de este apartado es presentar la VRP como elemento auxiliar en el diseño
económico de redes. La denominación de este tipo especial de válvula resulta cuanto
menos sorprendente, puesto que cualquier válvula, como elemento disipativo o resistente
reduce la presión. Sin embargo, la propiedad fundamental de una VRP es la de mantener
una presión constante a la salida en un ampliorango de caudales (incluso a caudal nulo)
siempre que se cumplan determinadas condiciones. Esta cualidad la convierte en un
elemento atractivo en sumo grado para varios cometidos, como son:
Reducción de presiones excesivas, indeseables para el funcionamiento de equipos
hidráulicos.
Sectorización de zonas de presión en redes escalonadas.
Reducción del volumen de fugas.

6.1

6.Influencia de la presión de trabajo de las tuberías en el dimensionado óptimo

Mantener una presión de alimentación constante ante variaciones amplias de la
demanda.
Limitación del caudal extraído.

Ahorro en la inversión en tuberías mediante la reducción de la presión de trabajo
de las mismas.
Es precísamente este último aspecto el que aquí más nos importa y en el que
vamos a insistir de modoespecial en el próximo capítulo.

6.2.- INFLUENCIA DE LA PRESIÓN DE TRABAJO DE LAS TUBERÍAS EN EL
COSTE DE LA RED

6.2.1.- Planteamiento general.
El diseño económico de redes de distribución ha sido estudiado tradicionalmente
bajo la perspectiva de la relación que existe entre variables hidráulicas y parámetros
económicos. En este tipo de problemas, el elemento central de estudio son lastuberías
por una razón clara: representan, con diferencia sobre el resto de componentes, la partida
económica de más peso en el proyecto de una red; dependiendo del tamaño de la red
a proyectar, puede representar hasta el 75% del coste de inversión.
Si fijamos nuestra atención en un determinado material de tubería, observaremos
que el coste unitario (por metro) de la misma no depende tan solodel diámetro (ver Fig.
6.1), sino también de la máxima presión de trabajo que puede soportar. Para un mismo
diámetro, una presión de trabajo mayor se traduce en un mayor espesor de la tubería y
como consecuencia, en un mayor coste.
La presión de trabajo seleccionada para una tubería debe ser mayor o igual a la
máxima presión que puede llegar a soportar en servicio dicha tubería, ya sea lapresión
estática (redes descendentes alimentadas por gravedad), la dinámica (redes ascendentes
alimentadas por una estación de bombeo) o bien la presión máxima que pueda
alcanzarse como consecuencia de un transitorio hidráulico. La presión de trabajo de una
tubería es, en definitiva, una característica mecánica mientras que la máxima presión de
servicio es una característica hidráulica de la...