En una central hidroeléctrica, la tubería forzada es un conducto largo que transporta el agua desde el embalse hasta las turbinas. Se considera un componente esencial para el funcionamiento de la central, ya que garantiza un flujo de agua directo y limpio hacia la turbina mediante la eliminación de residuos y otros materiales indeseados gracias a los filtros instalados en los extremos de la tubería.
La longitud y la circunferencia de la tubería forzada también varían según el tamaño de la central. Una inspección regular de la tubería garantiza la identificación y reparación de cualquier problema, como grietas, agujeros y fisuras, en la tubería forzada, previniendo así posibles catástrofes en las presas construidas.
Función de la tubería forzada en una central hidroeléctrica
La tubería forzada generalmente consta de una compuerta que se abre o cierra según la cantidad de agua necesaria para regular la central hidroeléctrica. El caudal de agua en una central hidroeléctrica depende del funcionamiento de las turbinas; si estas no funcionan, el caudal es nulo. Además de su uso en centrales hidroeléctricas, también se emplea en la construcción de presas de riego o de depósitos de relaves mineros.
Se deben tomar las precauciones adecuadas cuando se contaminan las fuentes de agua en un sistema hidroeléctrico mediante la limpieza de las tuberías forzadas con agua caliente, métodos manuales o revistiéndolas con una solución antiincrustante.
Véase también: ¿Qué es la altura hidráulica en una central hidroeléctrica?
Ubicación de las tuberías forzadas
La ubicación de la ruta de la tubería forzada debe diseñarse adecuadamente teniendo en cuenta los siguientes parámetros mencionados, lo que garantiza que el costo de construcción se minimice y también se reduzca la fricción producida:
- Accesibilidad: La instalación de la tubería forzada debe realizarse en áreas donde las perturbaciones sean menores y el mantenimiento pueda realizarse fácilmente.
- Condiciones del suelo: Se deben verificar las condiciones del suelo antes de incorporar tuberías para asegurarse de que no haya afloramientos rocosos que puedan obstaculizar el flujo de agua.
- Gradiente: La tubería se coloca mejor en una pendiente descendente y se requiere una válvula de alivio de aire en un punto alto local y una válvula de drenaje en el punto bajo local.
- Obstrucciones: Estos pueden ser naturales, como árboles, ríos y arroyos, por otro lado, diversas estructuras creadas por el hombre, como edificios, caminos y autopistas, también crean perturbaciones en el funcionamiento de la tubería de carga.
Lea también: ¿Qué es el embalse en una central hidroeléctrica?
Materiales utilizados en la válvula de compuerta
Las tuberías forzadas en las centrales hidroeléctricas suelen estar hechas de acero debido a su resistencia y durabilidad, pero existen varios materiales alternativos nuevos disponibles en el mercado según los requisitos específicos.
- PVC (cloruro de polivinilo)
- Polietileno
- FRE (epoxi reforzado con fibra)
- Transite (cemento de amianto).
Usos de las tuberías forzadas en centrales hidroeléctricas
Principalmente, las tuberías forzadas en las centrales hidroeléctricas se utilizan en sistemas en los que es necesario canalizar el agua desde una fuente lejana hasta el área de utilización, como en un sistema de gestión del agua que podría ser:
- Drenaje de aguas superficiales
- Alcantarillas de aguas sucias.
Se crea para regular el flujo de agua desde la fuente según las necesidades de la central hidroeléctrica o la presa de riego para la que se utiliza, filtrando los residuos. La presión sobre la turbina también se mantiene mediante la tubería forzada.
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