Satisfaciendo las demandas de proyectos de suministro de agua para riego a gran escala: respuestas a sus preguntas

Es probable que se produzcan sobrepresiones en los sistemas hidráulicos siempre que un fluido en movimiento se ve obligado a detenerse o cambiar de velocidad de forma repentina, y “repentina” es la palabra clave aquí; si ocurre demasiado rápido, es cuando comienza a desarrollarse la sobrepresión. El escenario de emergencia más común que puede ocurrir es la parada de una bomba debido a un corte de energía. Esto sucede principalmente cuando hay bombas que suministran agua a través de tuberías en pendiente, también conocidas como líneas ascendentes. Para evitar los daños que pueden causar las sobrepresiones, los diseñadores de sistemas hidráulicos deben considerar e implementar soluciones de protección contra golpes de ariete. Una posible solución consiste en liberar el exceso de energía en la red, generado por el desarrollo de una onda de presión, de vuelta a la atmósfera mediante una válvula de control hidráulica; en este caso, una Válvula Anticipadora de Golpe de Ariete (SAV).

La Válvula Anticipadora de Golpe de Ariete es una válvula de control hidráulica instalada fuera de línea (en derivación). Está equipada con dos pilotos, uno de baja presión y otro de alta presión, que detectan la presión de la línea principal. La válvula se abre en respuesta a la caída de presión asociada con la parada abrupta de la bomba. La válvula preabierta disipa la onda de alta presión de retorno, eliminando el golpe de ariete. La válvula se cierra suavemente y de forma hermética tan rápido como lo permite la función de alivio, evitando una sobrepresión por cierre. La válvula también puede aliviar el exceso de presión en el sistema. La válvula anticipadora de golpe de ariete trata únicamente la sobrepresión positiva, por lo que una parte obligatoria de esta solución es el uso de Ventosas Combinadas, que se encargan de la sobrepresión negativa al permitir la entrada de aire en las tuberías, evitando condiciones de vacío y el colapso de las tuberías. Las Ventosas Combinadas aseguran una liberación de aire controlada y segura cuando la onda positiva regresa hacia la estación de bombeo.

Existen varias ventajas de instalar más de una Válvula Anticipadora de Golpe de Ariete fuera de línea:

• Una de las unidades puede utilizarse como válvula de alivio rápido (QRV), aliviando cualquier exceso de presión en la línea.
• Redundancia: permite realizar mantenimiento en una válvula mientras el sistema de riego sigue funcionando correctamente.
• Apertura gradual de las válvulas durante un evento de sobrepresión sin aumentar el fenómeno del golpe de ariete.
• Cierre gradual de las válvulas después de que la sobrepresión se disipe, evitando una sobrepresión secundaria por cierre rápido de la válvula.
• Reducción del tamaño de las válvulas para facilitar el mantenimiento.

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La presencia de cantidades no controladas de aire en los sistemas de agua puede afectar seriamente su rendimiento, provocando procedimientos ineficientes de llenado y vaciado, así como reducción del caudal, además de aumentar los costos de energía. También interfiere con el funcionamiento adecuado de algunos componentes del sistema, como bombas, sensores, caudalímetros, válvulas hidráulicas de control y más. Por otro lado, el aire es esencial para enfrentar condiciones de vacío y sobrepresiones. El control del aire en los sistemas de agua presurizados es fundamental para aumentar la eficiencia durante el llenado, vaciado y operación presurizada, así como para protegerlos de condiciones de vacío y sobrepresiones.

En la respuesta anterior, explicamos que las Ventosas Trifuncionales gestionan la sobrepresión negativa, admitiendo aire a través del orificio cinético en las tuberías para evitar condiciones de vacío y el colapso de las mismas. Esto también aplica a escenarios de rotura y drenaje, en los que las ventosas permiten la entrada de aire en la tubería, evitando condiciones de vacío. En escenarios de llenado de tuberías, las ventosas trifuncionales permiten expulsar el aire de las tuberías a través del orificio cinético, asegurando un llenado eficiente de la línea.

Durante la operación presurizada, las Ventosas Trifuncionales aseguran un funcionamiento eficiente al expulsar burbujas de aire a través del orificio automático, evitando la acumulación de bolsas de aire que pueden reducir drásticamente el caudal. Expulsar las burbujas de aire durante la operación presurizada es crucial para el correcto funcionamiento de componentes del sistema como los caudalímetros. Por ello, se recomienda altamente instalar una ventosa trifuncional aguas arriba de los caudalímetros para asegurar la precisión de la lectura y el llenado completo de la tubería.

BERMAD recomienda instalar una función de protección contra sobrepresión (SP) en todas las ventosas del sistema hidráulico, especialmente en puntos críticos como la estación de bombeo. Cuando la columna de agua y aire se aproxima con alta velocidad de flujo (durante una sobrepresión o llenado descontrolado de la línea), puede elevar el flotador rápida y violentamente, provocando un golpe y una sobrepresión secundaria, dañando la ventosa y los componentes del sistema. La función SP, que consiste en un disco con pequeños orificios, previene este golpe, permitiendo un alivio de aire controlado sin una sobrepresión secundaria.

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La válvula de control de bomba BERMAD, también llamada válvula antirretorno activa, es una válvula de control operada hidráulicamente que se instala en la línea de descarga de la bomba. Es una válvula operada por solenoide que se abre completamente o se cierra en respuesta a una señal eléctrica, aislando la bomba del sistema durante el arranque y paro de la bomba, evitando así sobrepresiones en la tubería y protegiendo el sistema de golpes de presión durante la operación diaria. La válvula de control de bomba también funciona como una excelente válvula antirretorno mecánica que cierra sin golpes antes de que la columna de agua cambie de dirección, protegiendo las bombas contra el flujo inverso. Se pueden añadir funciones de regulación a esta válvula. Al agregar la función de sostenedora de presión, la válvula, mientras está abierta, mantiene la presión mínima requerida de descarga de la bomba, independientemente de las variaciones de caudal, y evita que la bomba exceda su caudal o consumo de energía de diseño. De hecho, la función sostenedora de presión mantiene la bomba en la zona de eficiencia de la curva de la bomba, protegiéndola de condiciones de cavitación y daños, así como de sobrecargas eléctricas debidas a escenarios de sobreconsumo (por ejemplo, alto caudal, baja presión).

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Sí, el controlador de riego Omega basado en la nube admite programas de fertilización, tanto por tiempo como por volumen.

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Las Válvulas de Control de Gran Tamaño Serie 700 de BERMAD son operadas hidráulicamente y actuadas por diafragma. Su exclusivo diseño hidrodinámico tipo globo, con un tapón especial abierto, proporciona una alta capacidad de caudal. La más grande de estas válvulas es la 700-M5L de 36 pulgadas/DN900.

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En BERMAD recomendamos y le instamos encarecidamente a que se comunique con nosotros lo antes posible durante la etapa de especificación y diseño del proyecto, para asegurar la posibilidad de implementar soluciones eficientes, avanzadas e inteligentes que puedan aumentar el rendimiento del sistema, su vida útil, productividad, reducir el consumo de energía y responder a los requisitos únicos de su proyecto.