• Control de aire en conducciones

Las ventosas o válvulas de aire, son dispositivos utilizados en las conducciones de agua a presión para gestionar el aire del interior de las tuberías. Para evitar problemas en las instalaciones, se convierte en totalmente necesaria la extracción o inserción de aire en el interior de las tuberías mediante estos importantes elementos.

Los dispositivos utilizados en las conducciones de agua a presión para gestionar el aire del interior de la tubería son las válvulas de aire o ventosas. Éstos, son dispositivos mecánicos muy simples con una triple finalidad:

Extraer el aire de la tubería durante la operación de llenado de la misma

Permitir la entrada de aire durante las operaciones de vaciado intencionado y durante los vaciados no intencionados ocasionados por roturas.

Purgar (extraer) las bolsas de aire que se acumulan en los puntos altos de las tuberías, durante su normal funcionamiento.

Para las dos primeras funciones se utilizan las ventosas bifuncionales o cinéticas. Estas ventosas se caracterizan por tener un orificio de paso de aire grande. El diámetro del orificio es fundamental para determinar la capacidad de evacuación y admisión de aire. Son útiles para sacar o introducir grandes cantidades de aire de la tubería.

Las ventosas de gran orificio clásicas se fundamentan en una boya o flotador que es empujado por el agua de la tubería. Cuando no llega agua a la válvula, el flotador desciende y abre el orificio permitiendo la entrada o salida de aire. Cuando llega el agua a la válvula, ésta hace ascender el flotador cerrando el orificio de salida de aire e impidiendo la salida de agua. Esto sucede así únicamente si no existe presión dentro de la tubería.

Para la tercera función se necesita un orificio de purga. Para ello existen los purgadores, que realizan solamente esta tercera función o las ventosas trifuncionales, que realizan las tres funciones, disponiendo de un gran orificio (efecto cinético) y de un orificio de purga (efecto automático).

En todo sistema de conducción de líquidos es preciso controlar la cantidad de aire libre que circula por las tuberías. La presencia de burbujas y bolsas de aire o gas puede ser perjudicial para el sistema y en ocasiones, según las condiciones, favorable.

DAÑOS QUE PUEDE CAUSAR LA PRESENCIA DE AIRE EN EL SISTEMA

  • El flujo del líquido en la línea se desestabiliza por los bloqueos de aire, y en circunstancias extremas puede interrumpirse totalmente.

  • Altas pérdidas de carga que ocasionan pérdidas de energía.

  • El impacto de las ondas de presión, consecuencia de la presencia de aire en el sistema, puede dañar las tuberías, accesorios y conectores.

  • Lecturas falsas en los medidores, contadores y válvulas dosificadoras.

  • Graves daños en las piezas giratorias de los contadores, reguladores de caudal y aspersores.

  • Aumento de la corrosión y de las picaduras en los componentes metálicos del sistema.

  • Mayores riesgos personales, por la posibilidad de fuertes explosiones en los sitios en que se concentra el aire comprimido.

DAÑOS QUE PUEDE CAUSAR LA AUSENCIA DE AIRE EN EL SISTEMA

  • Succión de lodo y suciedad a través de conexiones defectuosas, grietas en tubos y accesorios.

  • Succión de juntas, arandelas y otros accesorios internos de la tubería.

  • Succión descontrolada de las sustancias químicas inyectadas en el sistema.

  • Colapso de tubos o accesorios.

  • En ciertos casos, la falta de amortiguación por ausencia de aire puede agravar los daños causados por golpes de ariete y ondas de presión.

INSTALACIÓN Y UBICACIÓN

Se recomienda realizar un examen general antes de seleccionar las válvulas de aire adecuadas y determinar sus tamaños y emplazamientos, así, conoceremos la composición química del líquido que fluye por el sistema e indagaremos sobre la posibilidad de que ocurran variaciones extremas de presión (negativas o positivas) en el sistema.

Aplicaciones más corrientes: estaciones de bombeo, puntos de caída de presión, puntos elevados de la tubería, sitios de variación del ángulo en grandes declives convexos, cerca de las llaves de cierre, en sistemas de filtración, antes de los contadores, finales de líneas…

RECOMENDACIONES PARA DETERMINAR EL DIÁMETRO ADECUADO

Para determinar el diámetro que se requiere en una válvula de aire, el primer paso consiste en definir la tarea que debe cumplir y el nivel de protección que debe proporcionar:

TAREAS PRINCIPALES DE LAS VENTOSAS:

  • La descarga controlada o libre de aire durante el llenado de la tubería:
    • Descarga controlada: el diámetro de la válvula se determina a fin de limitar la velocidad del flujo/llenado.
    • Descarga libre: la válvula se utiliza para purgar aire durante el llenado de la válvula, pero no para limitar la velocidad del flujo/llenado.
  • Admisión de aire para prevenir presiones negativas (vacío), golpes de ariete negativos y/o cavitación:
    • Cuando la tubería se vacía a través de válvulas de drenaje definidas en cuanto a ubicación y tamaño.
    • Cuando la tubería se rompe en puntos predefinidos o indefinidos a lo largo de la línea, hasta un tamaño predeterminado de la rotura en el tubo y el agua fluye libremente a través de la rotura.
    • En caso de separación de la columna de agua como consecuencia de grandes fluctuaciones en el régimen de caudales a través del tubo.