Determinación de parámetros de fuga para fallas longitudinales, en conexiones domiciliarias y en uniones de tuberías en PVC
Determination of parameters of leaks for longitudinal faults, in connections and PVC pipe joints
Las fugas en tuberías y accesorios se relacionan con fugas en orificios. Sin embargo, cada tipo de fuga presenta una ecuación potencial en la cual varían los exponentes y los coeficientes de descarga, según el tipo de falla. También se conoce que el caudal de fuga generalmente está relacionado con el área de la falla; pero, muchas veces no es posible determinar este componente geométrico, razón por la cual la ecuación para el cálculo del caudal de fuga debe relacionarse con variables conocidas en la práctica como el diámetro de las tuberías o las longitudes de cada falla, objetivo de esta investigación.
INTRODUCCIÓN
En esta investigación se intenta determinar los parámetros y ecuaciones que logren explicar, con una confiabilidad adecuada, el comportamiento hidráulico de fallas longitudinales reales en tuberías de PVC de 2", 2,5", 3" y 4" (50.8, 63.5, 76.2 y 101.6 mm) con una relación diámetro espesor (RDE) equivalente a 21. También se analizan fallas en las uniones de las tuberías y fallas típicas en conexiones domiciliarias, calibrando los parámetros que expliquen el comportamiento hidráulico medido experimentalmente. Todo con el fin de entender las fugas en la redes como una función directa de la presión para poder ser calibradas.
MARCO TEÓRICO
La ecuación general que describe la hidráulica de un orificio en un embalse se deduce a partir de la ecuación de Bernoulli, teniendo en cuenta la diferencias de presiones entre el punto más alto del embalse y la salida en el orificio. La ecuación general de un orificio es de la siguiente forma:
Q=cd · A · √2gH0,5 (1)
donde, Q es el caudal que sale a través del orificio, (L3T-1); A es el área del orificio, (L2); g es la aceleración de la gravedad (LT-2); H es la altura de agua sobre el orificio (L). El coeficiente de descarga cd, depende de la relación entre la velocidad real Vr y teórica Vt del chorro, así como también de la relación entre el área del orificio Ao y el área del chorro Ach [1], [2].
Para el caso general de fugas en tuberías a presión, tanto el coeficiente de descarga como el exponente, requieren ser calibrados [3], [4]. Por lo tanto la ecuación (1) se simplifica de la siguiente forma:
Q=c · Pb (2)
donde c = coeficiente global de descarga; P = presión en metros de agua. La ecuación (2) es el punto de partida para la calibración de los parámetros c y b, buscando una dependencia con variables conocidas como una longitud característica de la falla y las características de la tubería.
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:español
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Tamaño:157 kb