Abastecimiento de agua
2019
Abasteciendo el futuro de Jerusalén
Jerusalén es la capital de Israel y está ubicada en el centro del país. La ciudad posee un notable patrimonio histórico y cultural, y tiene un significado religioso y espiritual para personas de tres religiones: judíos, cristianos y musulmanes. Por esta y otras razones, Jerusalén atrae turistas de todo el mundo.
Además del gran número de turistas, Jerusalén también cuenta con una población de más de 900,000 personas, y en 1994, el consumo anual de agua potable fue de aproximadamente 60 millones de metros cúbicos; 2,120 pies cúbicos. Para satisfacer la demanda futura de una población en rápido crecimiento, así como superar los desafíos que plantea una infraestructura envejecida, Mekorot (la compañía nacional de agua de Israel) decidió implementar un nuevo sistema de tuberías. El objetivo era suministrar agua desde el acueducto nacional y pozos profundos cerca de la costa hasta Jerusalén.
Transportar miles de metros cúbicos por día desde la costa hasta las montañas de Jerusalén representó enormes desafíos de ingeniería.
Protegiendo tuberías en zonas montañosas
Jerusalén tiene una topografía montañosa que varía entre +570 y +850 metros; +1,870 a +2,788 pies sobre el nivel del mar, y transportar miles de metros cúbicos por día desde la costa hasta las montañas de Jerusalén representó enormes desafíos de ingeniería. El sistema propuesto incluyó cuatro etapas de estaciones de bombeo y reservorios, con una longitud total de 42 km; 26 millas. Para el tramo de tubería más empinado se utilizó una tubería de acero de 1,200 mm; 48” PN40; 580 psi para conectar la estación de bombeo Heller a +387 metros; +1,270 pies hasta un reservorio a +622 metros; 2,040 pies. La estación de bombeo Heller incluye seis bombas, cada una de las cuales entrega 2,200 m3/h; 9,686 GPM.
En conjunto, esto cumple con el requisito de un caudal de diseño total de 10,600 m3/h; 46,670 GPM. Un cálculo sencillo arroja una alta velocidad de casi 3 m/s; 9.8 ft/s.
Sin embargo, esta alta velocidad y el hecho de que la bomba deba elevar la presión hasta 26 bar; 377 psi generan un enorme potencial de severos golpes de ariete.
Basados en nuestra reputación y experiencia en el diseño, fabricación y suministro de productos destacados para sistemas de agua, Mekorot recurrió a BERMAD para una recomendación de una solución integral de prevención de golpes de ariete. Para brindar respuestas fundamentadas, los ingenieros de BERMAD realizaron un análisis de transitorios utilizando software avanzado de flujo transitorio.
Los resultados de la simulación fueron claros: sin protección y en un escenario donde todas las bombas se detienen a la vez, la presión podría alcanzar hasta 46 bar; 667 psi, lo cual está muy por encima de la presión máxima permitida en el sistema.
Gráfico N.º 1: Presión sin protección: la presión sube a 46 bar, lo que representa un riesgo para el sistema
Integración de Válvula Anticipadora de Onda
Cuatro unidades de la Válvula Anticipadora de Onda BERMAD 835-M DN250 / 10”. Esta válvula de paso total, PN40, accionada por pistón, se abre inmediatamente en respuesta a la caída de presión asociada con la parada abrupta de la bomba. La válvula pre-abierta disipa la onda de alta presión de retorno y elimina el golpe de ariete.
Las válvulas 835-M se instalaron en paralelo para aumentar la capacidad de caudal de alivio y reducir la carga de descarga, proporcionando así una solución de sobrepresión totalmente redundante. Los ingenieros de BERMAD realizaron un análisis adicional de sobrepresión, que demostró que la presión máxima utilizando las válvulas 835-M sería de 30 bar; 435 psi, cumpliendo con el requisito del cliente para la presión máxima permitida.
Gráfica N.º 2: Presión con protección: la presión sube sólo hasta 30 bar
El siguiente video muestra mediciones reales en campo del golpe de ariete mientras todas las bombas se apagan simultáneamente, donde las válvulas 835-M eliminan por completo el potencial de aumentos de presión inseguros. Estos resultados prueban la validez del análisis realizado inicialmente por BERMAD.
Los Resultados
En 1994, se pusieron en marcha e instalaron cuatro válvulas BERMAD 835-M D250 / 10”. Desde entonces (durante 25 años), estas válvulas han proporcionado una solución confiable y de alta calidad, y Mekorot ha implementado proyectos estratégicos adicionales a gran escala utilizando productos BERMAD.
Como se demuestra en este caso de estudio, las válvulas anticipadoras de golpe de ariete BERMAD garantizan una solución de alto rendimiento ante sobrepresiones, en la que se puede confiar durante muchos años, incluso en sistemas de alta presión y condiciones exigentes. Nuestros expertos en sobrepresión ofrecen servicios avanzados de análisis para una amplia gama de proyectos, así como excelentes evaluaciones de las oscilaciones de presión en los sistemas y bajo diversos escenarios transitorios. Esto significa que nuestros informes de sobrepresión incluyen recomendaciones basadas en modelos hidráulicos verificados y probados, y pueden utilizarse para implementar soluciones confiables y duraderas.
-
Seguimiento preciso de volumen -
Tolerancia a alta presión
-
Detección de bajo caudal
-
Diseño libre de mantenimiento
-
Registro remoto de datos
-
Confiabilidad a largo plazo
