Por qué utilizar ventosas en redes de abastecimiento y aguas residuales

Todos los sistemas de suministro de agua están formados por tuberías que distribuyen el agua hasta su destino. En este proceso, se pueden formar bolsas de aire en las tuberías. Las bolsas de aire y los gases de aguas residuales son difíciles de detectar y reducen en general la eficiencia de la red. Las bolsas de aire también pueden causar problemas de golpe de ariete, interrupción total del fluido, rotura de tuberías, ruidos del sistema y corrosión de las tuberías. El aire también puede causar un funcionamiento inestable de las válvulas de control, medidores y equipos. Por lo tanto, para una operación eficiente y segura es fundamental una continua eliminación del aire y los gases.

¿Por qué tenemos aire en las tuberías? 

El aire disuelto existente en todos los sistemas de transmisión de fluidos. Las principales fuentes son:

• Llenado incompleto de la línea que deja las bolsas de aire en las tuberías.
• Aire disuelto liberado del fluido, cuando la presión cae y/o la temperatura aumenta 
• Aire succionado en el sistema a través de aperturas como por ejemplo juntas, roturas y accesorios. 
• Si el volumen de las bolsas del aire y el gas de las aguas residuales alcanzan un cierto tamaño, lo que ocurre especialmente en la parte alta de las tuberías donde las bolsas de aire se acumulan de manera natural, se produce una reducción del caudal que provoca pérdidas de carga innecesarias y el riesgo de detener por completo el caudal de agua.

¿Por qué se produce el vacío en las tuberías? 

El vacío se produce en las tuberías debido a la falta de aire en el sistema, lo que provoca graves problemas irreversibles. La presión negativa no controlada se ha demostrado que causa:  

• Daños en la tubería causando succión de contaminantes, lodo y suciedad por conexiones defectuosas, grietas en tuberías y accesorios.
• Reduce el tiempo de vida de la tubería provocando presión positiva y negativa actuando sobre la pared de la tubería. Esto puede resultar una carga que debilitará y eventualmente causará el fallo de la pared de la tubería. Esto es especialmente importante en tuberías envejecidas donde es posible la degradación del material. 
• Incluso en casos extremos el colapso de la tubería. 

Deben coexistir tres problemas para que se produzca la entrada de contaminantes en los sistemas de distribución de agua:

1) La existencia de una fuente de contaminación externa a la tubería de distribución (Ej: aguas subterráneas contaminadas)
2) Un acceso al sistema. (fallos en juntas o fugas) 
3) Una fuerza motriz (presión negativa dentro de la tubería) 

De este modo una solución para prevenir la contaminación es eliminar uno de los tres problemas: la fuerza motriz. Las ventosas son la herramienta más eficiente y rentable para conseguir esto, instalando y manteniendo un sistema con ventosas, la presión negativa se gestiona y se elimina de la ecuación, permitiendo incluso que una red envejecida permanezca protegida de la contaminación del suelo.

El vacío en un sistema de tuberías presurizadas puede ser provocado por ventosas ineficientes que no reaccionan a las condiciones hidráulicas, a los fallos en las ventosas debido a la falta de mantenimiento o a la ausencia total de ventosas en las tuberías.

Las ventosas están a menudo asociadas con la liberación de aire del sistema, y por tanto son conocidas comúnmente como purgadores de aire. De todos modos, este nombre es engañoso ya que su función de introducir aire en el sistema para evitar el vacío es igual de importante.

La función de las ventosas

Las ventosas son dispositivos hidromecánicos con un mecanismo de flotador interno diseñado para liberar el aire atrapado y los gases de las aguas residuales durante el llenado y funcionamiento de la red.

También aseguran la entrada del aire durante el drenaje para mantener una presión positiva. Esto es importante, ya que, la presión negativa provoca el vacío que puede provocar el colapso de la tubería y la introducción de contaminantes en el sistema.

Por esta razón, las ventosas proporcionan protección de la presión transitoria y del aire atrapado en la tubería, que son las principales causantes de explosión, colapso y fractura de tuberías. 

Con el uso correcto de las ventosas, usted logrará: 

• Consumos de energía y costes de operación reducidos
• Perdida de presión reducida
• Reducción de tiempo al llenar red
• Reducción del riesgo de golpe de ariete
• Reducción de fallos o imprecisiones en la medición del caudal
• Corrosión reducida
• Riesgo de contaminación reducido
• Reducción del riesgo de explosión o colapso de la tubería
• Costes de sustitución reducidos
• Reducción de la depreciación debido a una mayor vida útil en la red
• Reducción de la capacidad necesaria de la bomba debido a una menor pérdida de carga

Tres tipos principales de ventosas 

Hay tres tipos de ventosas instaladas en los sistemas de agua: ventosas automáticas, ventosas cinéticas y ventosas trifuncionales o doble efecto.

• Ventosas automáticas, liberan continuamente volúmenes relativamente pequeños de aire de la línea presurizada. Las ventosas automáticas son también conocidas como ventosas de pequeño orificio y ventosas de presión de aire. 
• Ventosas cinéticas, liberan grandes volúmenes de aire cuando se llena la tubería. Las ventosas cinéticas hacen posible admitir grandes volúmenes de aire cuando las líneas están vacías o cuando la presión de repente cae por debajo de la presión atmosférica.   Las ventosas cinéticas son también conocidas como ventosas de gran orificio, disyuntores de vacío, ventosas de baja presión, válvulas de alivio de aire y ventosas de simple actuación.
• Ventosas Trifuncionales o doble efecto, combinan la función de ventosas automáticas y ventosas cinéticas.  La función automática libera aire acumulado del sistema que está bajo presión y la función cinética descarga y admite grandes volúmenes de aire durante el llenado o vaciado de la tubería. Las ventosas trifuncionales son también conocidas como ventosas de doble orificio, ventosas de doble actuación y ventosas de orificio dual.