ESDU 84038-1984 TRANSITORIO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS Aumento repentino de presión tras el disparo de una bomba en tuberías principales y otras líneas de descarga similares. Supresión mediante vasos aéreos.
Alcance y aplicabilidad del artículo Este artículo tiene como objetivo proporcionar al ingeniero métodos simples @ aproximados que pueden usarse para estimar la magnitud de las sobrepresiones en las líneas de descarga de la bomba después del disparo de la bomba. También se pretende mostrar que @ sin una atención cuidadosa a ciertos detalles del sistema (particularmente el perfil de la tubería) @ los resultados de los métodos de análisis aproximados pueden ser engañosos (ver Sección 3.2). En este artículo se considera un modelo idealizado simple de una línea de descarga de bomba. En este modelo@ mostrado en el Bosquejo 2.1@ se supone que la bomba descarga líquido a lo largo de una sola línea (o un grupo de líneas idénticas) desde un sumidero grande hasta un punto de presión constante@ como un tanque grande o un depósito@ en el extremo aguas abajo. Se supone que el diámetro de la tubería y el factor de fricción son constantes y que no hay reflejos de las ondas de presión provenientes de los codos y accesorios de la tubería. Se supone que las pérdidas por fricción menores son pequeñas en comparación con las pérdidas de las tuberías y, por lo tanto, se desprecian. La bomba está protegida por una válvula unidireccional (comúnmente conocida como válvula de retención o válvula de reflujo en la industria del agua) que evita el flujo inverso a través de la bomba cerrándose cuando la descarga cae a cero. Se supone que la válvula unidireccional permanece cerrada y no causa más perturbaciones en el flujo. El modelo permitirá considerar sistemas con tanques presurizados @ siempre que se realicen ajustes adecuados a los valores de altura del tanque. En la Sección 3 de este artículo se proporciona alguna orientación sobre la naturaleza de los aumentos repentinos de presión en las líneas de descarga de las bombas. En la Sección 4@ se presentan datos que permiten realizar estimaciones de la velocidad de la onda@ a@ en el agua y los cambios de presión después del disparo de una bomba en una línea de descarga de bomba del tipo que se muestra en el Bosquejo 2.1. Estos datos se expresan en términos de carga de líquido y en la Sección 5 se analiza un gráfico no dimensional que permite representar gráficamente el perfil del sistema y los valores de carga de estado estacionario y de sobretensión como guía para la interpretación de los datos. Esta presentación gráfica puede indicar claramente ciertos problemas en el sistema que surgen del disparo de la bomba. Si se indican valores de altura inaceptablemente altos o bajos, puede ser necesario investigar medios para reducir la magnitud de los cambios de altura, por ejemplo, aumentando la inercia de la bomba o usando una tubería más grande para reducir el caudal. Alternativamente, se puede utilizar una tubería más resistente que acepte los cambios de presión. Estos efectos pueden investigarse utilizando los datos presentados en la Sección 4. Un método común de supresión de sobretensiones en tuberías principales de agua ascendente es utilizar recipientes de aire situados justo aguas abajo de las bombas y válvulas unidireccionales. Los recipientes de aire pueden limitar la magnitud de los cambios de presión después del disparo de la bomba manteniendo algo de flujo durante la bajada y permitiendo que el flujo entre en el recipiente durante la subida. En el Croquis 2.2 se muestra un ejemplo de una línea de descarga de una bomba protegida por un recipiente de aire. Los buques aéreos se analizan en la Sección 6@ y en esa Sección también se presenta una forma gráfica de estimar el tamaño de los buques aéreos. En la Sección 7 se presenta un ejemplo trabajado que ilustra el uso del gráfico no dimensional discutido en la Sección 5 en la interpretación de los resultados de un análisis de sobretensión realizado utilizando los métodos gráficos. Estos resultados se comparan con los obtenidos utilizando el programa de computadora presentado en el artículo No. 87027.
ESDU 84038-1984 Historia
1984ESDU 84038-1984 TRANSITORIO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS Aumento repentino de presión tras el disparo de una bomba en tuberías principales y otras líneas de descarga similares. Supresión mediante vasos aéreos.