BERMAD 700 SIGMA garantisce un approvvigionamento idrico affidabile anche in condizioni di pressione estrema

Contesto Gestione della Pressione & Prevenzione della Cavitazione

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 un fenomeno presente 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 la cavitazione – milioni di minuscole onde d’urto che intaccano e corrodono l’interno di valvole e tubazioni. Nei sistemi con controlli di pressione inadeguati, la cavitazione può causare danni significativi, inclusa la rottura delle tubazioni, e infine una rottura se la pressione non viene adeguatamente controllata.

La Sfida Gestione dei Transitori nella Rete di Distribuzione

Una Nuova Condotta a Rischio

La cavitazione era una delle principali preoccupazioni per un’autorità idrica municipale dell’Australia Meridionale che cercava di 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 ampio, 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 si stava collegando a questa come fonte secondaria di approvvigionamento. Tuttavia, la pressione variabile in ingresso nella nuova condotta generava occasionalmente onde di pressione transitoria elevate, sollevando preoccupazioni che questi picchi potessero danneggiare le tubazioni della rete.

Si trattava di una preoccupazione reale. In un sistema con una pressione così variabile, la cavitazione che ne può derivare rendeva l’aggiunta di una nuova condotta un’operazione rischiosa e la scelta della valvola di controllo di importanza fondamentale. Così, 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 condotta.

La soluzione Progettata per la protezione

Valvola di controllo pressione resistente alla cavitazione

BERMAD ha compreso la natura critica della situazione. Con oltre un milione di persone che dipendono dall’ente per l’approvvigionamento idrico, un guasto della valvola potrebbe essere catastrofico per la rete di distribuzione a valle.

BERMAD ha collaborato con l’ente 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 la portata in caso di guasto della valvola, limitando così eventuali danni alla rete
Un sistema idraulico di protezione da sovrapressione progettato per arrestarsi rapidamente in caso di aumento significativo della pressione.

Per proteggere la valvola stessa, BERMAD ha raccomandato un modello con sede rialzata e corpo ampio per garantire che gli effetti della cavitazione non influenzassero il corpo valvola indipendentemente dalle condizioni di flusso. A supporto della raccomandazione, BERMAD ha fornito all’ente un rapporto completo di analisi dimensionale, 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 per la riduzione della pressione che riducono una pressione a monte più elevata per abbassare la pressione a valle costante, indipendentemente dalle variazioni di richiesta o dalle fluttuazioni 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 a prescindere 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 supera del 10% il valore di regolazione
Arresto integrato tramite solenoide da telemetria per garantire ulteriore sicurezza in condizioni di pressione elevata che superano la soglia impostata dal 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 elevata portata e differenziale di pressione
Stelo indicatore con microinterruttore per inviare allarmi agli operatori e consentire l’arresto della rete in caso di guasto che comporti l’apertura totale della valvola
Doppi filtri a cartuccia, di servizio e di riserva, dotati di tubi interni di stagnazione per minimizzare 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 della rete necessaria, insieme a prestazioni impeccabili e affidabilità. 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 nell’ingegneria, nello sviluppo, nella progettazione e nella produzione di valvole di controllo idrauliche all’avanguardia, comprese quelle per applicazioni ad alto rischio come questa, BERMAD è stata in grado di aiutare l’utility a soddisfare la crescente domanda di acqua nelle comunità servite, con maggiore fiducia nella sicurezza e nell’integrità dell’intera rete.