Acquedotti
2019
Flusso affidabile sotto pressione
L’Australia è una nazione assetata. Come paese, è tra i maggiori consumatori di acqua al mondo. Tuttavia, è anche uno dei paesi abitati più aridi della Terra e vulnerabile alla siccità, che può portare a gravi carenze idriche. La maggior parte delle forniture idriche municipali proviene da acque superficiali che, di fronte ai cambiamenti climatici, sottolineano la necessità di proteggere e mantenere i sistemi di approvvigionamento idrico da cui dipende la popolazione.
La cavitazione, che può danneggiare le reti di distribuzione, è una costante in tutti i sistemi di approvvigionamento idrico. Tuttavia, rappresenta una preoccupazione particolare in Australia, dove le risorse idriche sono già limitate. La cavitazione si verifica a causa della pressione necessaria per far scorrere l’acqua nel sistema. Quando la pressione dell’acqua nelle valvole e nelle tubazioni scende sotto il punto di vaporizzazione, si verifica un processo chiamato flashing, in cui si formano bolle nell’acqua in movimento. Poi, quando la pressione risale, le bolle collassano causando cavitazione: milioni di minuscole onde d’urto che corrodono e intaccano l’interno di valvole e tubazioni. Nei sistemi con controlli di pressione inadeguati, la cavitazione può causare danni significativi, inclusi scoppi delle tubazioni, e infine una rottura se la pressione non viene adeguatamente controllata.
Una nuova condotta a rischio
La cavitazione era una delle principali preoccupazioni per un’autorità idrica municipale dell’Australia meridionale, impegnata a sviluppare una fonte alternativa di acqua per soddisfare le esigenze di una popolazione in crescita. L’ente serviva già più di un milione di persone e aveva bisogno di una nuova condotta come riserva. Con un sistema così esteso, mantenere la pressione adeguata per garantire la distribuzione dell’acqua in tutta la rete era difficile.
Per migliorare la capacità di fornire acqua in una delle sue aree di distribuzione, l’ente aveva installato una grande condotta di trasferimento e stava derivando acqua da questa come fonte secondaria. Tuttavia, la pressione variabile in ingresso nella nuova condotta generava occasionalmente onde di pressione transitoria elevate, sollevando timori che questi picchi di pressione potessero danneggiare le tubazioni della rete.
Si trattava di una preoccupazione reale. In un sistema con pressioni così variabili, la cavitazione che ne può derivare rendeva l’aggiunta di una nuova condotta un’operazione rischiosa e la scelta della valvola per il controllo diventava di importanza fondamentale. Per questo motivo, l’ente si è rivolto a BERMAD per una soluzione: una valvola che funzionasse in modo affidabile senza cavitazione, garantendo la sicurezza e la stabilità della propria condotta.
Valvola di controllo della pressione resistente alla cavitazione
BERMAD ha compreso la natura critica della situazione. Con oltre un milione di persone che dipendono dall’azienda per l’approvvigionamento idrico, un guasto della valvola potrebbe essere catastrofico per la rete di distribuzione a valle.
BERMAD ha collaborato con l’azienda e i suoi ingegneri progettisti per installare una valvola della Serie 700 SIGMA, altamente resistente alla cavitazione, ed ha valutato ulteriori sistemi di sicurezza disponibili per garantire che la valvola proteggesse la condotta e funzionasse correttamente nelle condizioni di pressione molto variabili affrontate. Questi sistemi di sicurezza includevano:
- Installazione di doppi filtri a cartuccia di grandi dimensioni per prevenire l’ostruzione dei componenti della valvola
- Un regolatore di flusso meccanico al centro della valvola che limita il flusso in caso di guasto della valvola, riducendo così eventuali danni alla rete
- Un “sistema di protezione da sovrapressione” idraulico progettato per arrestarsi rapidamente in caso di aumento significativo della pressione.
Per proteggere la valvola stessa, BERMAD ha raccomandato un modello dotato di sede rialzata e corpo ampio, in modo che gli effetti della cavitazione non incidessero sul corpo valvola indipendentemente dalle condizioni di flusso. A supporto della raccomandazione, BERMAD ha fornito all’azienda un rapporto completo di analisi delle dimensioni, che ha dimostrato che il design della valvola non solo avrebbe garantito un migliore controllo della pressione, ma anche resistito a forze cavitazionali significative.
Le nuove valvole 700 SIGMA di BERMAD offrono una resistenza superiore alla cavitazione
Le valvole 700 SIGMA di BERMAD sono valvole di controllo idrauliche riduttrici di pressione che riducono una pressione a monte più elevata per abbassare la pressione a valle costante, indipendentemente dalla domanda fluttuante o dalle variazioni della pressione a monte. Ecco alcune delle principali caratteristiche offerte da queste robuste valvole:
- Configurazione a doppia camera con controllo a tre vie, che le rende estremamente reattive indipendentemente dalle condizioni operative e consente l’apertura totale senza rischio di blocco idraulico
- Riduzione della pressione estremamente precisa anche con elevati differenziali di pressione, indipendentemente dall’intervallo di pressione in ingresso
- Sistema idraulico di protezione da sovrapressione che chiude immediatamente la valvola per regolare il flusso quando la pressione a valle aumenta di oltre il 10% rispetto al valore di regolazione
- Chiusura integrata tramite solenoide da telemetria per garantire ulteriore sicurezza in condizioni di alta pressione che superano la soglia del sistema di protezione da sovrapressione
- Funzione idraulica di controllo del flusso per limitare la portata ed evitare eccessiva cavitazione attraverso la valvola in condizioni di alta portata e differenziale di pressione
- Astina di indicazione con microinterruttore per inviare allarmi agli operatori e arrestare la rete nel caso si verifichi un guasto che comporti l’apertura totale della valvola
- Doppi filtri a cartuccia di servizio e di riserva di grandi dimensioni dotati di tubi interni di stagnazione per ridurre al minimo la rara possibilità che solidi ostruiscano le valvole a spillo e i controlli pilota
Inoltre, sebbene la possibilità di guasto del diaframma sia estremamente rara, queste valvole sono dotate anche di uno stelo meccanico di regolazione del flusso progettato per limitare la corsa della valvola e ridurre la capacità di flusso strozzato, minimizzando qualsiasi rischio per la rete a valle.
I Risultati
Dopo l’installazione e la messa in servizio della prima valvola SIGMA 700 per l’utility in Australia, BERMAD ha condotto test approfonditi offline per dimostrare che la valvola avrebbe funzionato e operato nelle diverse condizioni di pressione, proteggendo la condotta del sistema senza subire cavitazione. La valvola ha superato tutti i test brillantemente, dimostrando che avrebbe fornito all’utility la protezione di rete necessaria insieme a prestazioni e affidabilità impeccabili. L’utility ha ora installato un totale di quattro valvole SIGMA 700, tutte impegnate ad aiutare il sistema a gestire in modo più efficace le variazioni di pressione.
Per questa grande utility, trovare una soluzione ai problemi di gestione della pressione che proteggesse anche il sistema dagli effetti potenzialmente devastanti della cavitazione era una questione di fiducia e prestazioni, che ha trovato collaborando con BERMAD. Con oltre 50 anni di esperienza e competenza ingegneristica nello sviluppo, progettazione e produzione di valvole di controllo idrauliche all’avanguardia, incluse quelle per applicazioni ad alto rischio come questa, BERMAD è stata in grado di aiutare l’utility a soddisfare la crescente domanda d’acqua nelle comunità servite, con maggiore fiducia nella sicurezza e nell’integrità dell’intera rete.
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Monitoraggio accurato del volume -
Tolleranza alle alte pressioni
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Rilevamento di bassi flussi
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Design esente da manutenzione
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Registrazione dati da remoto
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Affidabilità a lungo termine
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