Llenado de tuberías con aire atrapado

Abstract

Las conducciones con perfil irregular presentan una serie de particularidades que no pueden ser ignoradas, como puede ser la posible cavitación en los puntos altos. Para evitar el colapso de la conducción se recurre a la instalación de ventosas, las cuales permiten la entrada de aire cuando la presión en el interior de la tubería es inferior a la atmosférica. Pero el aire introducido en la conducción debe ser expulsado cuando se vuelva a producir el llenado de la tubería, y ello debe hacerse de forma adecuada para evitar sobrepresiones indeseables. La presencia de ventosas no siempre ofrece la fiabilidad necesaria y puede llevar a situaciones más adversas de las que se pretendían evitar. Incluso sin ventosas, el aire puede entrar en la conducción a través de las juntas, válvulas, etc., durante las interrupciones temporales del suministro, situación muy común en sistemas de riego pero que debería evitarse en abastecimientos urbanos. El aire atrapado entre dos columnas de agua en una conducción a presión, con o sin ventosas, puede provocar importantes sobrepresiones cuando se proceda al arranque de la instalación. En el presente artículo se pretende estudiar y modelizar el problema del llenado de tuberías con aire atrapado para predecir el transitorio que se producirá y tratar de evaluar los peligrosos picos de presión que pueden generarse. No se contempla la presencia de ventosas por cuanto supone considerar las peores condiciones y, en consecuencia, la situación más desfavorable. Se utiliza el modelo rígido para analizar el comportamiento de n bolsas de aire atrapado en tuberías de perfil irregular y se aplica a un caso concreto, del cual se extraen interesantes conclusiones.