Parámetros significativos durante los procesos de vaciado en conducciones de agua

Abstract

[EN] Emptying pipelines can be critical in many water pipelines because subatmospheric pressure troughs are reached due to the expansion of entrapped air, which could cause considerable damage to the system depending on both installation conditions and stiffness pipe. This paper shows the sensitivity analysis for the mathematical model proposed by the authors, where the main hydraulic and thermodynamic parameters are analyzed (internal pipe diameter, friction factor, pipe slope, polytropic coefficient, air valve diameter, air pocket size and time maneuvering of the drain valve). Two cases were analyzed: (i) a pipe with the upstream end closed, and (ii) a pipe with an air valve installed in the upstream end. The results show that in the Case No.1, pipe slope, polytropic coefficient and air pocket size parameters are very sensitive on the subatmospheric pressure troughs, and on the other hand in the Case No. 2, the majority of parameters are very sensitive during the emptying process.

[ES] El proceso de vaciado en conducciones de agua genera depresiones por la expansión del aire en el interior de las tuberías y esto podría causar el colapso del sistema dependiendo de las condiciones de instalación y de la rigidez de la conducción. En este artículo se presenta el análisis de sensibilidad del modelo matemático desarrollado por los autores, analizando los principales parámetros hidráulicos y termodinámicos que intervienen en este proceso tales como: diámetro interior de la tubería, factor de fricción, pendiente longitudinal de la tubería, coeficiente politrópico, diámetro de la ventosa, tamaño de la bolsa de aire y tiempo de apertura. Este análisis se realizó para dos casos posibles: Caso No. 1, tubería con el extremo aguas arriba cerrado; y Caso No. 2, tubería con una ventosa instalada en el extremo aguas arriba. Los resultados muestran que para el Caso No. 1 los parámetros que más inciden en las depresiones son la pendiente longitudinal de la tubería, el coeficiente politrópico y el tamaño de la bolsa de aire; mientras que para el Caso No. 2, la mayoría de los parámetros influyen significativamente durante el proceso de vaciado.