Golpe De Ariete

DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL DEL GOLPE DE ARIETE Acueductos a gravedad

1

CONTROL DEL GOLPE DE ARIETE
Dispositivos adecuados para acueductos a gravedad

Adecuada selección de válvulas y ley de cierre Válvula de alivio Chimenea de equilibrio Cámara de aire o botellones antiariete Válvulas de aire (presiones negativas) Válvulas de control con velocidad de cierre no uniforme

2

CONTROL DEL GOLPEDE ARIETE
Dispositivos adecuados para acueductos a gravedad

Válvula de cierre
Los dispositivos adecuados van depender del tipo de instalación y del material, pues difiere el grado de protección si la tubería es rígida (por ejemplo HºPº) o flexible (PRFV o PVC)

3

CONTROL DEL GOLPE DE ARIETE
Dispositivos adecuados para acueductos a gravedad

A) Adecuada selección de válvulas y ley de cierre
500700 V.M. V.R. 250

D2

CISTERNA

D1

V.M. V.M. D3

CISTERNA

1. 2. 3. 4.

Válvulas reguladoras Válvulas aguja (D<100) Válvulas mariposa Válvulas esclusa D1 > D2 > D3 (700 > 500 > 250)

4

Plano válvulas en paralelo con alivio

5

Dispositivos adecuados para acueductos a gravedad

CONTROL DEL GOLPE DE ARIETE

B) Válvula de alivio o antiariete
Consiste en una válvula a resorte o diafragma quesalta cuando la presión supera un valor predeterminado, permitiendo la salida de un flujo de agua al exterior. El resorte debe poseer baja inercia para cerrar rápidamente cuando desciende la presión.

← ←

←

Válvula de alivio Válvula de cierre

6

Plano típico válvula de alivio

7

Dispositivos adecuados para acueductos a gravedad

CONTROL DEL GOLPE DE ARIETE

C) Chimenea de equilibrio
La chimeneade equilibrio permite la reducción del golpe de ariete en el Tramo 2 por la reflexión parcial que se produce, y transforma el fenómeno en el Tramo 1 en una oscilación de masas.

Chimenea de equilibrio 1 Túnel de conducción 2 T Tubería de presión

8

Dispositivos adecuados para gravedad
D) Cámara de aire La cámara de aire transforma el golpe de ariete en oscilación de masa reduciendo su magnitud.El aire del botellón se encuentra a presión.

Aire

Cámara de aire V.C.

←
Chimenea de equilibrio

V.C.

9

Dispositivos adecuados para gravedad
E) Válvulas de aire En determinadas ubicaciones pueden aliviar las depresiones.

Se ilustra a continuación el funcionamiento de las válvulas de aire como dispositivos antiariete reduciendo las presiones negativas, a través de un ejemplo: Acueducto agravedad regulado aguas abajo + Cierre de válvula

10

ESQUEMA DEL MODELO

D = 600 mm Chw = 120 Q = 300 l/seg (1080 m3/h)
Pk 3500

c = 1000 m/seg

System Profile
25 20

Head

15 10 5 0 0 2000

Pk 3500

4000

6000

8000

1.0E+4

Distance

11

Modelación del cierre de válvula en 60 seg

-

Velocidad de cierre uniforme

Time 49.067
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2000 4000 6000 8000 1.0E+4

HeadDistance

Time 53.867
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2000 4000 6000 8000 1.0E+4

Head

Distance

Time 54.934
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2000 4000 6000 8000 1.0E+4

Head

Distance

12

Modelación del cierre de válvula en 60 seg

-

Velocidad de cierre uniforme

Valve closing in 60sec 120

100

Presión aguas arriba de la válvula

80

mwc

60

40

20

0 0 20 40 60 80

Presión negativa!
100 sec.120 140 160 180 200 220

13

Modelación del cierre de válvula en 60 seg

-

Velocidad de cierre uniforme

Diagrama envolvente de presiones a lo largo de la tubería

O rg
10 2 10 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 20 00 40 00 60 00 80 00 10 + .E4

Head

D tance is

14

Modelación del cierre de válvula en 60 seg

-

Velocidad de cierre uniforme

Variación de caudal en correspondencia con la válvula
0.350.30

0.25

0.20 m3/s

Reducción del 25% del caudal en los primeros 50 seg. Reducción de 75% del caudal en los últimos 10seg, que es el tiempo práctico del cambio de velocidad.

0.15

0.10

0.05

0.00

-0.05 0

20

40

60

80

100 sec.

120

140

160

180

200

220

15

Modelación del cierre de válvula en 60 seg

-

Velocidad de cierre uniforme

CON VÁLVULAS DE AIRE D = 600 mm Chw = 120
Pk 3500

Q...