Optimice la Conducción

Tomás Olivares V.
Jefe de Ingeniería y Desarrollo
BFS Chile

Dada nuestra particular orografía montañosa, la industria nacional ha debido adaptarse a las complejidades del relieve chileno, el cual ofrece oportunidades y retos técnicos significativos para la conducción hídrica. Estas condiciones territoriales exigen un análisis riguroso de diseño y energía para garantizar la operatividad de las redes. En un escenario de escasez de agua, resulta imperativo implementar soluciones que mitiguen mermas y optimicen el flujo transportado, asegurando así la sostenibilidad y el aprovechamiento total del recurso.

Debido a lo anterior, una de las formas más comunes de transportar agua es mediante sistemas gravitacionales, desde puntos elevados como cerros hacia localidades o faenas en niveles más bajos. Aunque este tipo de conducción es conceptualmente simple, presenta complejidades que pueden derivar en grandes pérdidas de agua o en un caudal de entrega muy inferior al proyectado. En ese contexto, la primera gran decisión de diseño es si el sistema será despresurizado o presurizado; ambas opciones tienen ventajas y desventajas, pero aquí nos centraremos únicamente en la segunda.

Sistemas presurizados

Ante grandes diferencias de altura, las presiones en la red pueden aumentar considerablemente. Por ello, se requiere una regulación mediante estaciones reductoras de presión (ERP) en serie, capaces de controlarla tanto en régimen dinámico como estático para hacer el sistema seguro y evitar roturas. Estas estaciones pueden componerse de una sola válvula o configurarse como sistemas completos pre-armados con conexiones rápidas para instalación móvil, los cuales incluyen equipos de corte, así como válvulas de venteo y alivio de presión.

Sin embargo, la sola regulación de presión no basta para lograr la eficiencia. Es necesario gestionar adecuadamente el aire atrapado para evitar pérdidas de energía que disminuyan la capacidad máxima de transporte. El aire disuelto tiende a acumularse en los puntos altos de la tubería, generando pérdidas de carga locales que, aunque parezcan menores, pueden ser muy significativas. Al no existir una fuente de energía externa distinta a la diferencia de altura, cualquier pérdida no considerada en el diseño se traducirá directamente en una reducción del caudal transportado.

Por lo tanto, es crucial contar con un diseño correcto de válvulas de venteo en cuanto a tipo, ubicación, tamaño y capacidad. El uso de válvulas trifuncionales o combinadas —aquellas capaces de purgar y admitir aire durante los procesos de llenado, vaciado y operación presurizada— es fundamental para eliminar las bolsas de aire y evitar obstrucciones. Un diseño incorrecto no mitigará las pérdidas a lo largo de la línea y puede generar fallas secundarias, como fugas en el mismo punto de instalación.

Asimismo, los equipos diseñados para agua limpia suelen fallar si se someten a fluidos con sólidos en suspensión; al taponarse, pierden efectividad y comienzan a gotear por el mal cierre de los flotadores. Por esta razón, la selección tecnológica debe considerar el tipo de fluido, materiales, capacidades operativas, ubicación y régimen de trabajo.

Mantenimiento y control

El mantenimiento de los equipos es otro factor crítico. Todo dispositivo mecánico es propenso al desgaste, por lo que debe revisarse periódicamente según su aplicación. La falta de mantención puede causar roturas, fallas totales, problemas de estanqueidad y pérdida de eficiencia operativa (como la reducción del caudal en el caso de las válvulas de aire). Si se busca la sustentabilidad del recurso hídrico, es relevante que las empresas evalúen todas estas variables al especificar un equipo.

Adicionalmente, como medida de seguridad, es posible implementar válvulas de control que detectan fallas estructurales en la tubería. Estos dispositivos denominados válvulas "Anti-Rotura", operan de forma automatizada: se mantienen completamente abiertas durante la operación normal, pero se cierran de inmediato al detectar un aumento intempestivo del flujo por sobre el caudal de diseño. Esto permite sectorizar las líneas gravitacionales y minimizar las pérdidas de agua ante una emergencia.

Todas las tecnologías mencionadas permiten una gestión del agua eficiente, segura y de máximo aprovechamiento, independientemente de la industria donde se apliquen. Este año, BFS cumple 30 años asesorando, capacitando y entregando tecnologías de control de flujo que evolucionan junto a la industria chilena, optimizando el diseño y funcionamiento de proyectos que benefician directamente a empresas y comunidades de todo el país.

Artículo publicado en InduAmbiente n° 200 (mayo-junio 2026), páginas 96 a 97.