incluso posibles accidentes en el personal de servicio.
La deformación de la tubería y la viscosidad del fluido disipan energía y las oscilaciones se van amortiguando.
En las impulsiones en particular, las depresiones accidentales se dan frecuentemente como resultante de los inevitables cortes de energía y el consecuente cese del bombeo.
Las causales que motivan el ingreso de aire en las conducciones y su consecuente y posterior evacuación, se resumen en los casos posibles que se detallan a continuación:
a. Vaciado normal, lo que requiere la instalación de válvulas para el ingreso de aire en los puntos altos de la conducción. Durante el posterior llenado se tendrá una evacuación del aire ingresado en condiciones de presión atmosférica (presión relativa nula).
b. Vaciado accidental, el que siempre es imprevisto y que requiere previsiones similares a las especificadas precedentemente. En el caso de cese de bombeo en impulsiones por corte de energía, la válvula de retención, la que debe instalarse obligatoriamente para proteger al rotor de la bomba para que no gire en sentido contrario, imposibilita el vaciado por esa causa, quedando solo como posibilidad de vaciado el colapso de la conducción por alguna causa accidental no prevista y contra la que no existen protecciones.
c. Depresión originada en la onda negativa por «golpe de ariete». Es el caso de las instalaciones de impulsión cuando se produce el arranque o el paro del equipo de bombeo, siendo en general de mayor magnitud este último. Es destacable que en este caso la necesaria evacuación del aire por los puntos altos de la instalación, se opera «en presión de línea».
1.3.8 Código técnico español y golpe de ariete
En la parte superior de los montantes o ascendentes deben instalarse dispositivos de purga, automáticos o manuales, con un separador o cámara que reduzca la velocidad del agua facilitando la salida del aire y disminuyendo los efectos de los posibles golpes de ariete (apartado 3.2.1.2.6 Ascendentes o montantes).
Las bombas no deben conectarse directamente a las tuberías de llegada del agua de suministro, sino que deben alimentarse desde un depósito, excepto cuando vayan equipadas con los dispositivos de protección y aislamiento que impidan que se produzca depresión en la red.
Esta protección debe alcanzar también a las bombas de caudal variable que se instalen en los grupos de presión de acción regulable e incluirá un dispositivo que provoque el cierre de la aspiración y la parada de la bomba en caso de depresión en la tubería de alimentación y un depósito de protección contra las sobrepresiones producidas por golpe de ariete.
En los grupos de sobreelevación de tipo convencional, debe instalarse una válvula antirretorno, de tipo membrana, para amortiguar los posibles golpes de ariete (apartado 3.3.6 Grupos motobomba).
La suma de golpe de ariete y de presión de reposo no debe sobrepasar la sobrepresión de servicio admisible. La magnitud del golpe de ariete positivo en el funcionamiento de las válvulas y aparatos medido inmediatamente antes de estos, no debe sobrepasar 2 bar; el golpe de ariete negativo no debe descender por debajo del 50 % de la presión de servicio (apartado 5.5.1.3.4 Protección contra esfuerzos mecánicos).
Para el llenado de la instalación se abrirán al principio solo un poco las llaves de cierre, empezando por la llave de cierre principal. A continuación, para evitar golpes de ariete y daños, se purgarán de aire durante un tiempo las conducciones por apertura lenta de cada una de las llaves de toma, empezando por la más alejada o la situada más alta, hasta que no salga más aire. A continuación se abrirán totalmente las llaves de cierre y lavarán las conducciones (apartado 7.2 Nueva puesta en servicio).
El Código Técnico español reitera algunos aspectos ya comentados, como que el golpe de ariete suele ser el causante de graves problemáticas como por ejemplo:
• Estropea el sistema de abastecimiento de agua.
• Fisura las conducciones.
• Arranca codos y uniones.
• Deteriora soldaduras.
• Origina ruidos y vibraciones.
• Rotura de los cierres cerámicos de las griferías monomando.
• Fatigas prematuras de materiales.
Para evitar el golpe de ariete existen diversos sistemas:
Para los causados por el cierre de válvulas, hay que estrangular gradualmente la corriente de agua, es decir, cortándola con lentitud utilizando para ello, por ejemplo, válvulas de asiento. Cuanto más larga es la tubería, tanto más deberá durar el cierre.
Sin embargo, cuando la interrupción del flujo se debe a causas incontrolables como, por ejemplo, la parada brusca de una bomba eléctrica, se utilizan tanques neumáticos con cámara de aire comprimido, torres piezométricas o válvulas que puedan absorber la onda de presión, mediante un dispositivo elástico.
Otro método es la colocación de ventosas de aireación, preferiblemente trifuncionales (1a función: introducir aire cuando en la tubería se extraiga el agua, para evitar que se generen vacíos; 2a función: extracción de grandes bolsas de aire que se generen, para evitar que una columna de aire empujada por el agua acabe reventando codos o, como es más habitual en las crestas de las redes donde acostumbran a acumularse las bolsas de aire; 3a función: extracción de pequeñas bolsas de aire, debido a que el sistema de las mismas ventosas por un lado tienen un sistema que permite la extracción de grandes cantidades y por otro una vía para evacuar las pequeñas bolsas que se puedan alojar en la misma ventosa).
Es cierto que parte de la onda se refleja en los cambios de diámetro y que la magnitud de la sobrepresión depende de la frecuencia natural de cada tramo.
Si un tramo tiene menor celeridad de transmisión de la onda y le antecede otro con mayor celeridad (por ejemplo con menor diámetro y mayor velocidad inicial) entonces el segundo tramo sólo será capaz de transmitir una parte de la sobrepresión; la proporción restante de la onda se reflejará en sentido contrario.
Capítulo 2
Físico-química del agua
2.1 Características físicas del agua
Las características físicas de una sustancia son las relacionadas con su aspecto, mientras que las características químicas son las que se utilizan a menudo en química para tratar el estado de una sustancia.
El agua químicamente pura es un líquido inodoro, insípido, incoloro y transparente. En capas de poco espesor, de seis y ocho metros, toma un color azul porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes físicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termo- métrica centígrada. A la presión atmosférica de 760 milímetros de mercurio el agua hierve a una temperatura de 100°C elevándose el punto de ebullición hasta los 374°C, que es la temperatura crítica correspondiente a la presión de 217,5 atmósferas. El agua se comporta anormalmente ofreciendo la particularidad de que su densidad a la temperatura de 4°C es máxima, tomándose por unidad. A partir de 4°C no solo se dilata cuando la temperatura se eleva, sino también cuando se enfría hasta 0°C: a esta temperatura su densidad es de 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hasta 0,9168, que es la densidad del hielo a 0°C, lo que significa que en la cristalización su volumen aumenta en un 9 por 100.
Las características físicas del agua abarcan, además de las citadas, los aspectos organolépticos que son aquellos que se pueden percibir a través de los sentidos (color, olor, sabor…).
2.1.1 Caracteres organolépticos
Color