Subcapitolul 1 - 2.1. Aducţiunile gravitaţionale pentru alimentarea cu apă de consum - Normativ din 2012 privind calculul loviturii de berbec la conductele pentru transportul apei - Indicativ NP 128:2011

M.Of. 129 bis

În vigoare
Versiune de la: 23 Martie 2012
SUBCAPITOLUL 1:2.1. Aducţiunile gravitaţionale pentru alimentarea cu apă de consum
(1)Alcătuirea unei aducţiuni gravitaţionale pentru alimentarea cu apă a unui obiectiv civil sau industrial este dată, în formă simplificată-schematizată, în figura 2.1, unde se află, de asemenea, elementele explicative ale desfăşurării fenomenului de lovitură de berbec.
(2)Se presupune că aducţiunea, cu lungimea totală L are, pe toată lungimea, aceeaşi valoare a celerităţii c. Manevra care produce lovitura de berbec în astfel de cazuri, obligatoriu a fi luată în consideraţie conform Normativului, este închiderea vanei de la capătul aval, manevrată de beneficiarul apei furnizate. Parametrul principal care determină valoarea variaţiilor de presiune îl reprezintă timpul T de închidere al vanei. O anumită influenţă o are şi forma legii de închidere. Întrucât descrierea de faţă are doar o valoare calitativă, se va prezenta numai influenţa lui Ti, cu menţiunea că şi reprezentarea grafică a liniilor piezometrice din figură este, de asemenea, orientativă.
(3)Prin închiderea vanei, se produce mai întâi faza suprapresiunilor, adică o creştere a presiunilor peste cele iniţiale iar înfăşurătoarea presiunilor maxime este reprezentată în figură sub forma liniei piezometrice maximale, notată L.p.max care se află deasupra liniei piezometrice de regim, notată cu L.p.0.
(4)În faza a doua, urmare a reflexiei cu semn schimbat a undelor de presiune la rezervorul de la capătul amonte, se produce faza subpresiunilor, adică o descreştere a presiunilor sub cele iniţiale iar înfăşurătoarea presiunilor minime este reprezentată în figură sub forma liniei piezometrice minimale, notată L.p.min care se află dedesubtul liniei piezometrice de regim, notată cu L.p.0.
(5)Amplitudinea variaţiilor de presiune, notată, în dreptul vanei, cu AH precum şi forma liniilor piezometrice maximală şi minimală L.p.max şi L.p.min depinde în primul rând de valoarea timpului de închidere Ti.
(6)Astfel, dacă T < 2L/c (timpul de închidere este mai mic decât dublul timpului de parcurs al conductei de către undele sonice, denumit şi timp de reflexie), atunci AH are valoarea care s-ar obţine dacă vana s-ar închide brusc, adică valoarea dată de formula lui Jukovski, notată cu H(Juk.) - vezi figura 2.2. Totodată, forma liniilor piezometrice maximală şi minimală este cea din figura 2.1, unde acestea sunt notate cu L.p.max(Juk.) şi L.p.min(Juk.).
a)Dacă Ti > 2L/c (timpul de închidere este mai mare decât timpul de reflexie), atunci AH are o valoare mai mică decât AH(Juk.), notată cu AH(Ti), valoare cu atât mai mică cu cât Ti este mai mare - vezi figura 2.2. Totodată, forma liniilor piezometrice maximală şi minimală este cea din figura 2.1, unde acestea sunt notate cu L.p.max(T) şi L.p.min(Ti).
Figura 2.1 - Aducţiunea gravitaţională pentru alimentarea cu apă de consum
(7)Figura 2.1 pune în evidenţă şi importanţa majoră pe care o are forma profilului longitudinal asupra regimului presiunilor. Profilul "convex", cu puncte înalte (desenat cu linie continuă), este favorabil în regim normal (permanent) de funcţionare când presiunile sunt reduse; în schimb, în regim nepermanent, el este foarte sensibil la subpresiuni, linia piezometrică (minimală) putând ajunge cu uşurinţă sub axul conductei, producându-se vacuum sau chiar cavitaţie. Din punctul de vedere al loviturii de berbec, profilul "concav" (desenat în figură cu linie întreruptă) este mai avantajos.
(8)Aşa cum se precizează şi în Normativ, valoarea exactă atât a presiunilor maxime cât şi a celor minime se determină prin calcul dar din cele de mai sus rezultă clar că, în aceste cazuri, este posibil ca singura măsură de protecţie contra loviturii de berbec să o reprezinte impunerea unui timp minim de închidere al vanei.