TRANSIENTES HIDRÁULICOS

Os fenômenos físicos associados às variações de pressão em uma tubulação com fluído teoricamente incompressível podem ser danosas aos elementos do sistema. A disciplina de transientes hidráulicos visa determinar as variações de pressão resultantes da operação de válvulas, bombas e demais elementos do sistema, de modo a verificar se o sistema opera dentro dos limites aceitáveis e se são necessários dispositivos de proteção adicionais.

Transientes_Hidráulicos_1.jpg

A condição de parada de bomba é um dos casos analisados. Dado o perfil topográfico da tubulação, propriedades dos condutos, dispositivos de proteção e características das bombas, é possível calcular as variações de pressão no sistema utilizando o método das características, conforme norma NB-591 e AWWA.

A KOT Engenharia possui ferramentas próprias para o cálculo de transientes hidráulicos em tubulações, que foram utilizadas pelo Prof. Ihor Kotchergenko na análise do sistema de recalque que abastece a cidade de São Paulo operada pela SABESP.


Cases

Operação de uma adutora

A KOT possui experiência no cálculo de transientes hidráulicos de tubulações industriais. Pressões elevadas são desenvolvidas na tubulação quando acontecem manobras bruscas de válvulas, partida e parada de bombas. Tais transientes são resultantes de fenômenos inerciais do fluido em conduto forçado, e na propagação das ondas de pressão, de modo que o comprimento característico da tubulação, bem como a celeridade, tem influência nas pressões desenvolvidas.

 Envelope de pressões para operação de uma adutora

Envelope de pressões para operação de uma adutora

O cálculo numérico dos eventos necessários para a operação das adutoras, como fechamento de válvulas e parada de bombas (no caso de falta de energia), permite a elaboração de envelopes de pressões no interior da tubulação. Conhecendo os níveis das pressões desenvolvidas, os dispositivos de proteção podem ser especificados e posicionados nos locais mais apropriados.

As forças de reação desenvolvidas devidas as curvas presentes na adutora são aplicadas em um modelo numérico da tubulação, permitindo a obtenção das tensões em todo o trecho, conforme a figura abaixo:

 Distribuição de tensões ao longo da adutora

Distribuição de tensões ao longo da adutora


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