ACQUEDOTTI E ARIA IN CONDOTTA – LE RAGIONI ED I RIMEDI

Una valvola di ritegno a membrana atta a chiudersi per elasticità propria
Una valvola di ritegno a membrana atta a chiudersi per elasticità propria

La dannosa presenza di aria nelle condotte d’acquedotto può essere dovuta a molte cause ed in particolare a: .
aspirazione dai filtri di presa delle pompe oppure dalle succheruole delle opere di presa dalle sorgenti o dai serbatoi di accumulo;
immissione di aria (e di inquinanti) nella rete quando ai toglie pressione per funzionamento a turni alterni
– presenza di aria causata da emulsione con l’acqua fin dall’origine
aspirazione da giunti o pezzi speciali quando la condotta può andare in depressione
– dai vortici creatisi nei bacini di prelievo con scarsa copertura delle bocche di aspirazione delle pompe
– da risalti idraulici nei tratti discendenti nei cambi di pendenza;
– attraverso gli sfiati in caso depressione;
– attraverso giunti o punti di perdita in caso di depressione;
evacuazione incompleta, per assenza sfiati, durante il riempimento condotta;
in corrispondenza di perdite di carico localizzate come valvole modulanti, variazioni di sezione di passaggio, ecc.cambi di direzione.

L’aria è naturalmente disciolta (qualche punto per cento) ed a seguito di variazioni di pressioni e/o di temperatura si può liberare sotto forma di bolle (legge di Henry): la quantità di aria disciolta nell’acqua aumenta con la pressione e diminuisce con la temperatura).
Le conseguenze ben note e comunemente elencate nei manuali di acquedottistica possono essere:
fenomeni di colpo d’ariete dovuti a movimenti incontrollati delle sacche d’aria ed all’espansione delle stesse.
– disinnesco delle pompe nelle condotte aspiranti-prementi;
corrosione interna delle tubazioni metalliche.
riduzione della sezione di deflusso con conseguente riduzione della portata idrica

Condotta by-pass che mantiene il flusso d'acqua anche al momento dell'arresto pompa
Condotta by-pass che mantiene il flusso d’acqua anche al momento dell’arresto pompa

Qui di seguito alcune regole pratiche da mettere sempre in atto per ridurre i problemi .
Innanzitutto bisogna tener ben presente la differenza tra condotte di adduzione d’acqua ai serbatoi e condotte della rete di distribuzione. Queste ultime sono dotate di una serie molto importante ed efficiente di difese date dalla presenza innumerevole delle prese d’utenza le quali aspirano, assieme all’acqua consumata dall’utente anche l’aria della condotta che, come ben noto, percorre la parte superiore della tubazione e quindi viene aspirata in continuazione dal prelievo degli utenti.  E’ questo il motivo per cui tutti i fori delle prese di utenza vengono fatti in corrispondenza della generatrice superiore della circonferenza della condotta stradale. Invece le condotte di adduzione necessitano di una costituzione molto più accurata con pendenze, scarichi e sfiati regolamentari. Ovviamente nessun problema per le condotte di rete per la ragione indicata.
Altre regole importanti riguardano il pompaggio degli acquedotti. Importante che in prossimità dell’aspirazione dai serbatoi di accumulo non si formino vortici evidente motivo di ingresso d’aria. Onde evitare questo pericolo bisogna assolutamente mantenere un adeguato carico d’acqua soprastante la succheruola di aspirazione delle pompe .
Il funzionamento della rete di distribuzione a turni alterni che in alcuni casi è necessario adottare durante i periodi di scarsità delle fonti., costituisce anch’esso una probabile causa di

Protezione dal colpo d'ariete tramite cassa d'aria
.Ccassa d’aria installata in serie

gravi anomalie e quindi è un metodo che occorre evitare. Infatti risulta evidente che, quando una condotta lavora in depressione, non solo entrano in rete pericolosissime sostanze inquinanti sempre presenti nel sottosuolo stradale ma entra anche l’aria di cui si parla.
Una struttura importantissima è la presenza di condotta by-pass munita di valvola di ritegno e posta in parallelo con le pompe in modo da costituire un secondo collegamento tra bacini di aspirazione e condotta di mandata, collegamento che può entrare in funzione ogni volta che si verifica un improvviso arresto della pompa evitando ogni tentativo di arresto del moto della colonna d’acqua con pericolo di stacco della vena.
ln generale sono da evitare tutti i colpi d’ariete e quindi far partire le pompe a bocca chiusa e con apertura lenta , adottare valvole di ritegno di tipo a membrana o comunque atte a chiudersi per effetto di propri meccanismi a molla o a contrappeso. In ogni caso è da evitare assolutamente che, come succede nelle valvole a battente, la loro chiusura sia operata dall’inversione di moto della colonna d’acqua.
Infine in presenza di casse d’aria occorre evitare la formazione di rimescolamenti violenti aria/ acqua interponendo quando possibile una membrana elastica di netta divisione aria/acqua e nelle strutture grandi curando che le immissione ed i prelievi dell’acqua abbiano luogo a bassa velocità e su bacini relativamente grandi in grado di assicurare ogni mancanza di onde o rimescolamenti celeri dell’acqua. Ovviamente le casse d’aria sono sempre installate in serie rispetto alle tubazioni di alimentazione evitando nella maniera più assoluta il montaggio in parallelo che obbligherebbe tutta l’acqua ad attraversare la cassa d’aria nel mentre deve pervenirvi soltanto il volume di compenso delle portate che, tutto sommato, è assai modesto e quindi con perturbazioni lievissime dei livelli idrici.

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