1

Capitolul 1

ECHILIBRUL HIDROSTATIC

1.1 NOTIUNEA DE PRESIUNE.

CARACTERUL SCALAR AL ACESTEI MARIMI

Intr-un sistem de mase, izolat intr-un fel oarecare de alt sistem de mase, actioneaza

doua feluri de forte : forte interioare si forte exterioare. Pentru ca acest sistem sa fie in

echilibru trebuie ca suma tuturor acestor forte sa fie zero. Intrucat fortele interioare sunt

doua cate doua egale si opuse, inseamna ca echilibrul este asigurat cand suma fortelor

exterioare este zero.

In general, fortele interioare (de legatura) sunt fie de natura unor forte elastice de

compresiune sau intindere (normale la suprfata), fie forte de (frecare tangente la

suprafata). Raportul dintre forta si suprafata corespunzatoare poarta numele de tensiune

sau efort.

Pentru a studia starea de tensiune din interiorul unui fluid, deci pentru a cunoaste

natura fortelor interioare, vom incerca sa le transformam in forte exterioare. Fie o masa m

de fluid, in interiorul careia fortele moleculare sunt doua cate doua egale si opuse

(fig.1.1).

Sectionand masa m in doua parti, I si II, toate fortele din domeniul II care

actioneaza in sectiunea S asupra particulelor domeniului I si care pana acum erau forte

interioare, devin pentru domeniul I forte exterioare. Deci se poate neglija domeniul II, cu

conditia de a-l inlocui cu forta F, care reprezinta actiunea lui asupra masei 1m . Aceasta

forta F, raportata la marimea suprafetei S, reprezinta tensiunea sau efortul interior, avand

dimensiunea 21TML . Starea de tensiune din interiorul unui fluid in echilibru este

caracterizata numai prin eforturi normale. Daca forta ar avea alta orientare, ar admite o

componenta tangentiala care ar scoate fluidul din echilibru. In cazul fluidelor, eforturile

interioare sunt compresiuni si poarta numele de presiuni.

In cele ce urmeaza se va arata ca presiunea intr-un punc in interiorul unui fluid

este o marime scalara.

Fie o particula elementara de forma unui tetraedru, avand laturile dx, dy, si dz,

dirijate dupa directia celor trei axe de coordonat ale unui sistem trirectangular , ales

arbitrar.

Actiunea fluidului inconjurator di care s-a desprins aceasta particula se manifesta

prin forte superficiale (de contact), normale la cele patru fete ale tetraedului si dirijate in

sensul compresiunilor (fig. 1.2).

Considerand ca presiunea p,este o marime vectoriala, yx pp , si zp fiind

componentele ei dupa cele trei directii, se pot scrie fortele superficiale reprezentate in

figura:

- dupa directia ox, normala la suprafata CMB: ;2

dydzp x

- dupa directia oy, normala la suprafata AMC: ;2

dxdzp y

2

- dupa directia oz, normala la suprafata ABC: pds. In afara fortelor superficiale, actioneaza asupra particulei forte masice

(proportionale cu masa tetraedului de fluid, 6

dxdydz ) provenite dintr-un camp de forte,

cum ar fi campul gravitational, un camp magnetic, electric etc.

Notand cu f acceleratia fortelor masice, ale carei proiectii pe cele trei axe sunt

zyx fff ,, se pot scrie trei proiectii ale ec de echilibru sub forma :

,06

cos2

;06

cos2

;06

cos2

dxdydzfpdS

dxdyp

dxdydzfpdS

dxdzp

dxdydzfpdS

dydzp

zz

yy

xx

(1.1)

unde ,, sunt unghiurile pe care le inchide directia lui p cu cele trei axe de

coordinate. Dar :

d2

cosdydz

S ; d2

cosdxdz

S ; d2

cosdxdy

S .

Cu acestea, ecuatiile (1.1) devin :

.03

;03

;03

dzfpp

dyfpp

dxfpp

zz

yy

xx

(1.2)

3

La limita, tetraedul se reduce la un punct, M, facand dx=dy=dz=0. Rezulta :

pppp zyx , deci presiunea are aceeasi valoare dupa toate directiile; distributia ei

in jurul unui punct este sferica. S-a demonstrate astfel ca presiunea este o marime scalara.

1.2 ECUATIILE FUNDAMENTALE ALE HIDROSTATICII

Pentru a stabilii ecuatiile de echilibru ale fluidelor se detaseaza din masa de fluid o particular infinit mica, avandforma unui paralelipiped ABCDEFGH (fig 1.3). Muchiile

paralelipipedului , dx, dy, dz, sunt paralele cu axele unui sistem trirectangular:

Particula se gaseste in echilibru sub

actiunea fortelor superficiale (de contact) si

masice. Presiunea fiind o functie de

coordonatele punctului, se poate admite ca in

infinitul mic ea variaza liniar cu deplasarea.

Considerand ca in centrul M al volumului

elementar presiunea este p, valoarea ei pe fata

din stanga ABCD a paralelipipedului este

2

dx

x

pp . Fortele superficiale se obtin

inmultind presiunea cu elemental de suprefata

pe care actioneaza. Ele sunt marcate pe figura

1.3, pentru toate cele sase fete ale

paralelipipedului. Fortele masice se exprima

prin produsul masa acceleratia fortelor

masice f

.

Ecuatia echilibrului hydrostatic proiectata dupa directia ox se poate scrie:

022

dxdydzfdydzdx

x

ppdydz

dx

x

pp x (1.3)

sau, dupa efectuarea calculelor

01

x

pf x .

Din conditia de echilibru scrisa pentru celelalte doua directii rezulta alte doua

relatii similare, deci echilibru hidrostatic se exprima prin sistemul cunoscut sub

denumirea de ecuatiile lui euler din hidrostatica:

,01

;01

;01

z

pf

y

pf

x

pf

z

y

x

(1.4)

4

Sau sub forma vectoriala

1

f

grad .0p (1.5)

1.3. INTEGRAREA ECUATIILOR EULER INTR-UN CAMP DE

FORTE NASICE CONSERVATIVE

Pentru integrarea sistemului (1.4) se inmultesc ecuatiile sistemului cu dx, respective dy,dz si se insumeaza. Se obtine :

.111

dzz

pdy

y

pdx

x

pdzfdyfdxf zyx (1.6)

Considerand =const (fluide incompresibile), membrul II al ecuatiei este egal cu

,dp dp fiind diferentiala totala a functiei p. Ecuatia (1.6) se poate integra in conditiile

in care si membrul I al ecuatiei este o diferentiala totala. Conditia aceasta este indeplinita

cand fortele masice deriva dintr-un potential. Fie energia potentiala a campului fortelor

masice.

Intr-un limbaj mathematic, daca o forta f

deriva dintr-un potential se poate scrie :

;x

f z y

f y ; z

f z sau .gradf

(1.7)

In aceasta ipoteza ecuatia (1.6) devine :

.0dp

(1.8)

Rezulta ecuatia fundamentala a hidrostaticii sub forma :

.constp

(1.9)

1.3.1 INTERPRETAREA ECUATIEI FUNDAMENTALE A

HIDROSTATICII CONSECINTE ALE EI

1. In interiorul unui fluid exista suprafete pe care presiunea este constanta

(suprafete izobare).

In ecuatia (1.9), in cazul fluidelor incompresibile p=const atrage dupa sine

=const, deci suprafetele de presiune constanta sunt in acelasi tim suprafete echipotentiale.

2. De asemenea, se poate vedea ca presiunea creste in sensul in care potentialul

creste.

3. Intr-un fluid in edhilibru, suprafetele sunt izoterme. Aceasta, deoarece masa

specifica nu depinde decat de presiune si temperatura. Cum masa specifica si presiunea sunt constante pe o suprafata echipotentiala , rezulta ca si t=const.

4. Admitand ipoteza fortelor masice conservative (conditiile 1.9), prin definitie

forta f

este normala la suprafata echipotentiala (=const) in punctual considerat si este

dirijata spre potentialele descrescatoare (fig 1.4).

5

5. Suprafetele echipotentiale nu se pot intersecta.

Intr-adevar, presupunand ca doua suprafete echipotentiale

au un punct comun , A (fig. 1.5), in acest punct presiunea

ar avea simultan doua valori. Acest lucru nu este posibil

deoarece presiunea intr-un punct are o singura valoare

care depinde de coordonatele punctului.

6. Suprafata de separatie dintre doua medii fluide

nemisibile, de densitati diferite, este o suprafata

echipotentiala. Pentru a demonstra acest lucru, se

considera o suprafata de separatie intre doua medii fluide

de densitati ,1 respectiv 2 (fig.1.6). A si B fiind doua puncte diferite ale acestei

suprafete, exista intre ele do diferenta de presiune dp care se poate exprima, conform

relatiei (1.8), prin dp= d1 , in ipoteza ca cele doua puncte apartin mediului 1. In

acelasi timp, considerand ca cele doua puncte apartin mediului 2, se poate scrie

d dp 2 .

Facand diferenta celor doua ecuatii se obtine :

d 021 (1.10)

Dar cum 21 rezulta ca d=0, deci suprafata de separatie dintre cele doua medii este

o suprafata echipotentiala si in consecinta izobara.

7. Daca fortele masice sunt foarte mici comparative cu dortele datorita presiunilor,

se poate considera 0zyx fff . Din (1.4) rezulta :

0x

p; 0

y

p; 0

z

p. (1.11)

Deci presiunea este aceeasi in toata masa fluidului. Acesta este principiul lui Pascal, care

spune ca daca se exercita di exterior o presiune supra unei mase de fluid, acesta se

transmite integral in toata masa fluidului.

Pe acest principiu functioneaza cateva masini hidrostatice simple : presa

hidraulica, acumulatorul hidrauluic, circul hidraulic etc.

6

1.4 INTEGRAREA ECUATIILOR LUI EULER

1.4.1 Ecuatia presiunii in campul gravitational

Ecuatia (1.9) exprima echilibrul fluidelor in orice camp potential de forte. Pentru a

studia distributia presiunilor in masa unui fluid sub actiunea campului gravitational, va

trebui sa se determine functia potentiala in acest caz particular. Intr-un domeniu restrans in care acceleratia gravitationala poate fi considerate

constanta si dirijata dupa verticala (paralela cu axa OZ) (fig.1.7), componentele fortelor

masice sunt :

x

f x 0 ; y

f y 0 ; z

f z 0 .

Functia potentiala in acest caz se edtermina din :

d dzz

gdz,

de unde :

=gz+const. (1.12) Ecuatia presiunii devine in acest caz :

constgzp

(1.13)

si exprima faptul ca energia specifica (pe unitatea de masa) este constanta intr-un

domeniu fluid in echilibru. Aceasta energie specifica poate sa apara sub forma de

presiune ( termenul p ) si sub forma de pozitie ( termenul gz).

Ecuatia (1.13) se mai poate scrie sub forma :

constzp

, (1.14)

unde fiecare termen reprezinta o energie specific ape unitatea de greutate.

In campul gravitational suprafetele de presiune constanta sunt plane orizontale :

z=const (relatia 1.13). fata libera a lichidului care este o suprafata echipotentiala, deci de

presiune constanta, esta tot un plan orizontal. Planele de presiune constanta se numesc

plane de nivel.

Din ecuatia (1.13) se vede ca energia de pozitie a fluidului gz scade pe masura ce

preiune creste.

Pentru a determina constanta din relatia (1.13), se considera un rezervor

continanad un lichid in echilibru (fig. 1.8).

7

Ecuatia presiunii pentru planul de nivel N-N definit de z=const. este

constgzpN . La fata libera a lichidului ( .0 constz ) unde presiunea este

.00 constgzp Din diferenta celor doua relatii rezulta :

ghzzgppN )( 0

0

sau

.0 ghppN (1.15)

Relatia (1.15) cunoscuta sub denumirea de ecuatia presiunii in campul

gravitational, exprima presiunea Np dintr-un plan de nivel inferior in functie de

presiunea 0p de la suprafata libera a lichidului, distanta dintre cele doua plane fiind h.

De asemenea, se poate exprima presiunea dintr-un plan de nivel inferior in functie

de de presiunea dintr-un plan de nivel superior, cum este cazul din figura 2.9 suprefetele

de separatie dintre doua lichide fiind plane de presiune constanta. Aplicand succesiv

ecuatia preiunii in plane de nivel 2211 , NNNN si 33 NN se poate scrie :

3322113 ghghghpp o

Sau presiunea relative in planul de nivel 33 NN :

.33221103 ghghghpp (1.16)

In partea dreapta a figurii s-a reprezentat curba ABCD de distributie a presiunilor

pe verticala. Presiunea este proportionala cu adancimea, factorul de proportionalitate

fiind g. Astfel, segmental EB cuprins intre verticala care trece prin A si curba ABCD este

egal cu 11gh . Punctele B si C sunt puncte de discontinuitate deoarece in dreptul lor

legea de variatie se schimba.

In figura 2.10 planul de nivel N-N definit de suprafata de separatie dintre cele doua

lichide de densitati diferite ( 1 si 2 ) se prelungesc si in vasul din stanga, unde se poate

scrie 110 ghppN . In vasul din dreapta : 220 ghppN . Din egalarea celor doua

ecuatii rezulta :

2211 hh . (2.17)

8

1.5 INTEGRAREA ECUATIILOR EULER IN ALTE CAMPURI DE

FORTE. PROBLEMA ECHILIBRULUI REACTIV

Pentru problemele studiate pana in present s-a presupus existenta unui camp

demase uniform, campul gravitational, cu vectorul acceleratie avand peste tot aceeasi

directie si marime. Exista desigur si alte campuri de forte masice sub actiunea carora un

lichid isi pastreaza pozitia de echilibru. Din interpretarea ecuatiei presiunii intr-un camp

de forte masice conservative, s-a constatat ca forta aplicata masei este perpendicular ape

suprafata izobara care trece prin punctual considerat si presiunea creste in sensul in care

potential;ul descreste.

In continuare se trateaza problema echilibrului relative, care se incadreaza intr-un

mod oarecum particular in problema echilibrului hydrostatic.

Este vorba de pozitia de echilibru pe care o ia un lichid fata de peretii unui vas in

miscare. O particular de lichid in acest system mobil de axe este supus fortelor

gravitationale si a fortelor de inertie (egale si de sens contrar cu cele care produc

miscarea). Sub actiunea acestor forte ea se poate mentine in echilibru daca acceleratia de

transport indeplineste anumite conditii, in primul rand aceea de a se mentine constanta in

timp.

Se poate demonstra ca miscarea cea mai generala in care lichidul isi pastreaza

echilibrul fata de peretii unui vas in miscare este o miscare de translatie pe verticala cu

acceleratia constanta a

, combinata co o rotatie de viteza unghiulara constanta

in jurul

unui ax vertical, in asa fel in cat ga

.

Nu se vat rata problema echilibrului relative in general, ci unele aspecte particulare

mai des intalnite in practica.

1.5.1 Vas cu lichid antrenat intr-o miscare de translatie cu acceleratia constanta a

.

Fie un vagonet (fig 1.11), care transporta lichid, deplasandu-se in plan orizontal cu

o acceleratie constanta a

. Fortele masica unitare sub actiunea carora o particular M se

gaseste in edchilibru sunt : acceleratia pamanteasca g

si acceleratia fortelor de inertie,

egala si de semn contrar cu a

.

9

Echilibrul lichidului exprimat prin ecuatia fundamentala a hidrostaticii

constp

, unde functia potentiala se poate determina cu usurinta, cunoscand

componentele acceleratiei fortelor masice :

gz

fy

fax

f zyx ;0; .

Diferenta totala a functiei este d=adx+gdz. Rezulta =ax+gz+const. Cu acestea, ecuatia presiunii devine :

constgzaxp

. (1.18)

Ecuatia suprafetelor de presiune constanta se obtine dand lui p diferite valori.

Suprafata libera a lichidului este o suprafata de presiune constanta, unde 0pp . Toate

izobarele sunt plane paralele cu axa OY, ecuatia lor scrisa sub forma explicita fiind:

,constxg

az (1.19)

unde constanta ia valori diferite in functie de presiune. Pentru a determina legea de

distributie a presiunilor pe verticala se scrie ecuatia presiunii in doua puncte pe aceeasi

verticala. In punctul .:),( 00

00 constgzaxp

zxM iar in punctul

.:),( 0 constgzaxp

zxM Din diferenta celor doua relatii rezulta :

,0 ghpp (1.20)

h fiind distanta dinre cele doua plane.

Observatie. In cazul cand translatia are loc pe verticala ( de exemplu, un

ascensor), distributia presiunilor pe verticala este exprimata prin relatia:

,10 hg

agpp (1.21)

cu semnul (-) cand ascensorul urca si (+) cand coboara.

10

Capitolul 2

MASURAREA PRESIUNILOR

2.1. PRESIUNE RELATIVA SI ABSOLUTA. UNITATI DE

MASURA

Ecuatia presiunii din hidrostatica sta la baza diferitelor instrumente de masurarea

presiunii. Diferenta de presiune dintre aerul continut intr-un rezervor inchis si aerul

atmosferic se poate masura cu un tub U umplut partial cu lichid. Neglijand greutatea

proprie a aerului se poate scrie (fig 2.1) : ghpp at1 , fiind masa specifica a

lichidului din tubul U.

Pentru a determina deci presiunea 1p din rezervorul A este necesar sa se cunoasca,

pe langa ccoloana de lichid h, presiunea atmosferica in momentul corespunzator. Acesta

se masoara separate cu un barometru.

Coloana h a lichidului din instrumentul de masura da indicatii numai asupra

diferentei de presiune dintre cele doua medii (rezervorul si aerul atmospheric). Aceasta

diferenta de presiune poarta numele de presiune relativa. Spre deosebire de presiunea

absoluta, care se determina fata de zero absolute, presiunea relativa se masoara fata de

presiunea atmosferica.

Notiunea de presiune relative a aparut datorita imposibilitatii de a masura direct

presiunea absoluta. Toate instrumentele de presiune determina presiuni relative, fapt

canditionat de prezenta presiunii

atmosferice.

In cazul presiunilor mai mici

decat presiunea atmosferica, apare

notiunea de depresiune. Depresiunea

din rezervorul A (fig.2.2) este dat de

produsul gh. Ecuatia presiunii din

figura 2.2 este : ghppat 1 .

Presiunea absoluta din rezervor este :

ghpp at1 . (2.1)

Depresiunea (presiunea relativa) este :

ghppat 1 . (2.2)

Din punct de veder fizic se pune problema cat de mare poate fi coloana h,

respective depresiunea din rezervorul A. Depresiunea maxima apare atunci cand s-a

aspirat tot aerul din rezervorul A, deci presiunea absoluta este egala cu zero. ( 01 ). In

aceste conditii depresiunea maxima este egala cu presiunea atmosferica iar g

ph atmax .

Experientela lui Toricelli a confirmat acest lucru. Daca se rastoarna un tub de

sticla plin cu mercur intr-un recipient cu mercur, se stabileste in tub o coloana de circa

760mm, coloana care echilibreaza presiunea atmosferica (fig. 2.3). Toricelli a observat ca

inaltimea acestei coloane variaza in timp. De aici a tras concluzia ca presiunea

atmosferica prezinta unele fluctuatii. Acest lucru este de mare importanta in

11

meteorologie. Pasccal a utilizat pentru prima data tubul lui Toricelli ca instrument de

masura a presiunii atmosferice dandu-i numele de

barometru.

Unitatea de masura pentru presiune in SI este

Newton pe metru patrat ( 2mN ) si poarta numele de

pascal.

In CGS, unitatea de masura poarta numele barye

( dyna pe centimetru patrat) 22 1,01 mNcmdyn . Bar-

ul este egal cu 25226 10110 mNcmdaNcmdyn .

Foarte respandita inca este unitatea numita

atmosfera tehnica 242 1080665,91 mNcmkgfat .

Atmosfera fizica este presiunea care ridica in

tubul barometric o coloana de 760mm mercur la o

temperatura de C0 si intr-un loc unde acceleratia

pamanteasca este cea normala g=9,80665 2sm ( la 45

grade latitudine, la nivelul marii).

Utilizarea instrumentelor cu lichid in masurarea presiunii a condus la exprimarea

presiunii in coloana de lichid. Astfel, in practica, se masoara presiunea in metrii

(milimetrii) coloana de apa sau in milimetrii coloana de mercur :

-1 mm col. apa corespunde la 280665,9 sm .

Aceasta unitate este larg raspandita in tehnica ventilatoarelor, tehnica zboeului,

etc. La diferente de presiune mai mari se utilizeaza ca lichid de masura mercurul :

-1 mm col. mercur= 2322,133 mN .

In ultimul timp s-a propus denumirea de Torr unitatii de 1mm col. mercur, in

cinstea lui Toricelli. Aceasta unitate este preferata de fizicieni.

In tabelul 2.1 sunt prezentate corelatiile dintre diferite unitati de presiune.

12

13

2.2. INSTRUMENTE PENTRU MASURAREA PRESIUNILOR

Dupa principiul de functionare, instrumentele pentru masurarea presiunii se

clasifica in mai multe categorii, si anume :

-instrumente cu lichid;

-instrumente cu element elastic;

-instrumente cu piston ;

-instrumente electrice;

-instrumente combinate.

Oricare ar fi natura instrumentului de

masura, fluidul sub presiune este dirijat spre

instrument pri intermediul unei prize de

presiune si al unei conducte de legatura.

Pentru masurarea presiunii statice a unui

fluid aflat in miscare, axul prizei de presiune

statica trebuie sa fie normal la directia

curentului (fig. 2.4), iar suprafata interioara

de combinatie sa fie bine prelucrata pentru a nu influenta forma liniilor de current.

Conductele de legatura se fac fi metallice, in cazul instalatiilor stabile sau de presiune

inalta, fie din cauciuc. Avantajul conductelor din cauciuc consta in aceea ca se

manevreaza usor.

Conditia care trebuie sa o indeplineasca orice conducta de legatura este de a fi cat

mai scurta, pentru a evita intercalarea pe traseu a unor bule de aer care provoaca erori

sistematice.

2.3 INSTRUMENTE CU LICHID (PIEZOMETRE)

Instrumentele cu lichid determina presiunea in coloana de lichid. Ele sunt de

constructie simpla, fiind formate dintr-un tub de sticla, drept sau indoit sub forma de U.

Se pot clasifica in tuburi manometrice si vacuummetrice, dupa cum masoara presiuni mai

mari sau mai mici decat presiunea atmosferica. Masoara intotdeauna presiuni relative.

Cand masoara diferenta de presiune dintre doua puncte poarta numele de piezometre

diferentiale.

Se mai poate face o clasificare dupa natura lichidului de lucru. Cand in

instrumental de masura se utilizeaza acelasi lichid se numeste piezometru direct. Daca se

utilizeaza un alt lichid decat cel a carui presiune se determina poarta numele de

piezometru indirect. In cele ce urmeaza se descriu catev din tipurile mai uzuale.

2.3.1 Piezometre simple directe

Tubul manometric masoara presiunea intr-un punct A (fig. 2.5). este format dintr-

un tub de sticla, racordat la punctual de priza prin intermediul unei conducte de cauciuc.

Presiunea in planul de nivel care trece prin punctual de priza este data de ecuatia

presiunii: ghpp atA . Presiunea relativa masurata de tubul manometric este :

14

ghpp atA ; (2.3)

exprima in coloana de lichid :

hg

pp atA . (2.4)

Metoda de masurare este foarte

precisa. Domeniul de masurare este

limitat de posibilitatea de a citi in bune

conditii o coloana de lichid de mare

inaltime. Deci, presiunile maxime care

se pot masura cu acest instrument

corespund unor coloane de lichid de

24 m. Limita inferioara este determinata de eroarea relativa care se

face la citire , eroare care este cu atat

mai mare, cu cat coloana masurata este

mai mica.

Prin inclinarea tubului de citire,

creste precizia masurarii, deoarece la o inaltime mai mica, h, lungimea coloanei creste :

sinhl . Presiunea se determina cu relatia :

singlpp atA . (2.5)

Tubul vacuummetric are forma unui tub U si masoara presiuni mai mici decat

cea atmosferica (fig. 2.6).

Ecuatia presiunii aplicata in planul de nivel care trece prin axa prizei de presiune

este : ghpp atA , de unde presiunea relative (depresiunea) :

ghpp Aat . (3.6)

2.3.2. Piezometre simple indirecte

Domeniul de utilizare al instrumentelor cu lichid se poate extinde daca se utilizeaza

in instrumentul de masura un lichid diferit fata de cel caruia i se determina presiunea. La

presiuni mai mari, foarte potrivit pentru acest scop este mercurul, care are o densitate de

aproximativ 13,6 ori mai mare decat a apei si suprafata de separatie dintre cele doua

lichide este foarte bine conturata.

15

In cele ce urmeaza se dau schitele si relatiile de calcul pentru un manometru si un

vacuummetru simplu care utilizeaza un lichid de masura avand masa specifica 12 .

Tubul manometric indirect este un tub U in care se introduce lichidul de masura

2, dupa care se face legatura cu punctual de priza A (fig. 2.7). Denivelarea 2h se produce

in sensul indicat de figura.

Aplicand succesiv ecuatia presiunii in planul de nivel N-N, definit de suprafata de

separatie dintre cele doua lichide, si planul A-A, se poate scrie : 22 ghpp atN ;

11ghpp NA (semnul (+) se refera la situatia din figura 2.7, iar semnul (-) la figura

2.8), respectiv 1122 ghghpp atA . Presiunea relativa este :

,1122 ghghpp atA (2.7)

sau, masurata in coloana de lichid :

121

2

1

hhg

pp atA . (2.8)

Pentru manometrul simplu aer-apa se neglijeaza coloana de aer fata de coloana de

apa.presiunea relative este data de relatia :

ghpp atA . (2.9)

Tubul vacuummetric indirect (fig.2.9) masoara presiuni mai mici decat

presiunea atmosferica. Tinand seama de notatiile din figura se pot scrie :

1122 ghghpp atA .

Depresiunea exprimata in coloana lichidului 1 :

121

2

1

hhg

pp Aat . (2.10)

2.3.3. PIEZOMETRE DIFERENTIALE

Aceste instrumente care servesc la masurarea diferentelor de presiune nu se

deosebesc nici ca forma nici ca principiu de functionarea piezometrelor simple.

16

Piezometrul diferential direct (fig. 2.10) este format dintr-

un tub U rasturnat, prevazut in

partea suparioara cu un robinet R.

Sub actiunea presiunilor diferite

din A si B se realizeaza echilibrul

coloanelor din instrumental de

masura, prin intermediul unui strat

de aer de presiune atpp0 .

Relatia de calcul se stabileste

scriind ecuatia presiunii pentru

fiecare dintre cele doua plane de nivel A si B : 10 gzppA ; 20 gzppB .

Diferenta de presiune este :

zhgzzgpp BA 21 , (2.11)

Care, cre exprimata in coloana apa devine :

zhg

pp BA . (2.12)

Piezometrul diferential indirect poate utiliza ca lichid de masura 2 un lichid cu

o densitate mai mare decat a lichidului 1 sau un lichid cu o densitate mai mica decat a

lichidului 1.

Cazul a : 12 (fig. 2.11)

Notand cu 1p , respective 2p presiunea din cele doua plane de nivel 1N si 2N

definite cu suprafetele de separatie dintre cele doua lichide, se poate scrie :

111 gzppA ; 212 gzppB . Diferenta de presiune este :

21121 zzgpppp BA . (2.13)

Conform legii

hidrostatice de distributie a

presiunilor se poate scrie in

interiorul tubului U :

ghpp 221 .

Pe de alta parte, se

vede din figura ca :

zzhz 21 , de unde :

hzzz 21 . Facand

inlocuirile in (2.13) se

obtine diferenta de presiune

:

)(12 hzgghpp BA , (2.14)

care,exprimata in coloana lichidului 1 :

zhg

pp BA 11

2

1

. (2.15)

In cazul lichidelor apa (1)-mercur (2), relatia (2.15) devine :

17

zhg

pp BA 6,121

. (2.16)

Se vede ca utilizand ca lichid piezometric mercurul, comeniul de masurare a

crescut de circa 12 ori.

In cazul lichidelor : apa (1), teraclorura de carbon (2)

( 3__ 1594 mkgcarbonderatetracloru ), formula (2.15) devine :

zhg

pp BA 594,01

. (2.17)

Fata de un pizometru direct, precizia instrumentului este mai mare, intucat la

aceeasi diferenta de presiune coloana de lichid practic s-a dublat.

Cazul b : 12 (fig. 2.12)

Urmand acelasi rationament se obtine relatia :

ghghzpp BA 21)( , (2.18)

sau in coloana lichidului 1 :

zhg

pp BA

1

2

1

1 ; (219)

Daca in aceste instrumente se utilizeaza ca lichid de masura toluenul

( 3866 mkgtoluen ), formula (2.19) devine :

zhg

pp BA 134,01

(2.20)

si se vede ca acest instrument poate fi folosit cu success la masurarea diferentelor mai

mici de presiune.

2.3.4 Piezometrul cu brate de sectiuni diferite

Acesta poate fi utilizat ca piezometru simplu sau diferential, functionand dupa

principiul tubului U. Fata de acesta, prezinta

avantajul ca in timpul masuratorilor nu se

urmaresc simultan doua coloane de lichid, citirea

facandu-se pe o singura scara gradata. Schita

instrumentului este data in figura 2.13. este format

dintr-un rezervor de diametru D legat cu un tub de

sticla de diametru d, raportul sectiunilor celor doua

axe ale tubului U fiind:

2

2

2

2

4

4 nd

D

d

D

.

18

Formulele de calcul se dau pentru cazul cand instrumental este utilizat ca un

manometru simplu indirect, cu fluidele aer-apa, priza de presiune fiind legata la tubul de

diametru mare, D.

Rigla gradate, atasata tubului de diametru d, se aseaza cu diviziunea de zero in

dreptul nivelului lichidului din cele doua vase comunicante. Fata de acest nivel, in timpul

masuratorilor, la o presiune data atA pp , nivelul din rezervor scade cu h, iar cea din

tubul de masura creste cu h care se citeste direct pe scala gradate. Din egalitatea celor

doua volume : hd

hD

4'

4

22

rezulta : 2

2

'n

h

D

dhh .

Presiunea masurata : 'hhgpp atA sau presiunea relative :

n

ghh

hghPp atA

11

'1 . (2.21)

Utilizand formula aproximativa : ghpp atA se face o eroare sistematica

egala cu 2

1

n. Daca n este suficient de mare (pentru 100,10 n

d

D), eroarea se

incadreaza in limitele de masuratori. In caz contrar se aplica corectia 2

1

n.

2.4. INSTRUMENTE CU ELEMENT ELASTIC

Constructia acestor instrumente se bazeaza pe principiul deformarii unui element

elastic sub actiunea presiunii. Deformatia se poate pune in evidenta printr-un mechanism

de amplificare care sa permita citirea deformatiei cu o precizie mare.

Avantajul acestor instrumente consta in simplificarea constructiei, in faptul ca sunt

portative si usor de manuit si au un domeniu de utilizare foarte larg. Dezavantajul cansta

in aceea ca, datorita macanismului de transmitere a deformatiei, nu poate fi realizata o

precizie foarte mare. De asemanea, dupa un numar mare de masuratori, apar deformatii

remanente. De aceea aceste instrumente trebuie reetaonate periodic.

Principalele tipuri constructive sunt prezentate in continuare.

2.4.1. Manometrul cu tub elastic (Burdoun)

Acesta este format dintr-un tub elastic 1 de sectiune eliptica, indoit in arc de cerc,

inchizand un unghi la centru de 270 (fig. 2.14). o extremitate a tubului este fixate de

suportul instrumentului si se pune in legatura cu priza de presiuneprin racordul 2. Sub

actiunea presiunii, tubul se deformeaza, avand tendinta sa se indrepte, datorita faptului ca

sectiunea tubului tinde sa ia forma circulara. Deformatia este transmisa unui ac indicator

4 prinintermediul unui system de parghii si angrenaje 3, actionat de extremitatea libera a

tubului. Acul 4 indica pe un ecran gradat in unitati de presiune, presiunea

corespunzatoare. Deoarece relatia dintre presiune si deformatie nu se poate stabili

theoretic, fiecare instrument trebuie etalonat.

Curba din figura 2.15 determinata experimental, pentru un anumit tub, reprezinta

deformatia extremitatii tubului in functie de presiune. Se observa ca pe prima portiune a

19

curbei, deformatia este proportionala cu presiunea, supa care, deformatiile cresc foarte

repede depasind limita deformatiilor elastice (care seta foarte apropiata de limita de

proportionalitate). De aceea tuburile se utilizeaza numai pe portiunea dreapta a curbei.

Pentru a reduce deformatiile remanente, limita superioara a scarii instrumentului se

fixeaza la circa 50% din valoarea limitei de proportionalitate, deci se admite un

coefficient de siguranta k=2.

Limita de proportionalitate a tubului depinde de elementele lui constructive. Ea

creste cu grosimea peretilor si cu rezistenta materialului si scade cand sectiunea tubului

se turteste sau cand diametrul de infasurare cerste. Un studiu sistematic al acestor

elemente a facut ca domeniul de utilizare al instrumentelor cu tub elastic sa se extinda

foarte mult acoperind o gama larga de presiuni de 0,512 000 2cmdaN .

2.4. 2. Manometrul cu membrana elastica

Acest manometru (fig 2.16) are ca element

deformabil o membrane, 1, din metal (cupru sau

otel), prinsa intre doua flanse. Una din fete vine in

contact cu fluidul sub presiune iar cealalta cu

dispozitivul de amplificare si transmitere a

deformatiei membranei, 3. Avantajul acestui

system este evident atunci cand se pune problema

masurarii presiunii unor lichide foarte vascoase sau

a unor lichide corozive (in cazul acesta membrane

poate fi protejata folosind un strat de argint, cupru

sau chiar platina). Prin posibilitatea de a varia

materialul si dimensiunile membranei, domeniul de

utilizare al acestor instrumente se poate extinde,

limitele fiind insa mai restranse decat la

manometrul tubular 0,280 2cmNda .

20

2.4.3. Manometrul cu burduf ( silfon)

Acest manometru (fig. 2.17) este format dintr-o

cutie cilindrica cu peretii ondulati 1, care, supusa unei

presiuni suplimentare (din afara sau dinauntru), se

deformeaza modificandu-si inaltimea. Deformatia este

amplificata si transmisa acului indicator 4, care pe o scara

gradate indica presiunea corespunzatoare. Domeniul de

utilizare este 0,55 2cmdaN .

2.5 INSTRUMENTE CU PISTON

Manometrul cu piston masoara cu

precizie presiuni mari. In principiu consta

dintr-un cilindru, 1, in care se gaseste un

piston 2, format dintr-o tija cilindrica de otel

prevazuta la partea superioara cu un taler pe

care se asaza greutati 3 (fig. 2.18). presiunea

lichidului din interior este :

,21

A

GGp (2.22)

unde : 1G este greutatea pistonului si a

talerului, 2G - greutatile asezate pe platan si

A-aria sectiunii pistonului.

Manometrul cu piston si resort este reprezentat in figura 2.19, unde se recunoaste

cilindrul 1, pistonul 2 si greutatea 3, care este echilibrata de doua resorturi 4. la cresterea

presiunii pistonul se deplaseaza pana cand se stabileste o pozitie de echilibru. Deplasarea

pistonului este transmisa acului 5, care indica pe cadran presiunea respectiva. Pentru a

evita intepenirea pistonului se utilizeaza doi magneti 6, care provoaca vibratia pistonului.

Manometrele cu piston se utilizeaza mai putin ca instrumente de masura din cauza

ca sunt mai greu de manuit. Ele se utilizeaza de obicei ca instrumente etalon, deoarece

garanteaza o buna precizie care nu se micsoreaza cu durata de functionare a

instrumentului.

21

2.6 INSTRUMENTE ELECTRICE PENTRU MASURAREA

PRESIUNII

In tehnica moderna a masuratorilor, un loc tot mai important il ocupa

instrumentele electrice de masura. Domeniul lor de utilizare s-a extins si la masurarea

marimilor neelectrice, datorita multiplelor avantaje pe care le prezinta : posibilitatea

masurarii si inregistrarii continue a marimii masurate, posibilitatea masurarii ei de la

distanta, precizia si sensibilitatea ridicata a masurarii, gama larga a limitelor de masurare

etc.

In cazul utilizarii instrumentelor electrice pentru masurarea marimilor neelectrice,

apar o serie de probleme specifice acestui domeniu al tehnicii masuratorilor. In primul

rand se pune problema trecerii de la marimea neelectrica masurata la o marime electrica.

Elemental aparatului de masura care indeplineste aceasta functie poarta numele de

traductor.

Traductoarele sunt de fapt transformatoare de energie mecanica in energie

electrica. Ele se bazeaza pe variatia, in functie de marimea masurata, a unui parametru

electric. Dupa natura parametrului electric care se modifica cu marimea masurata,

traductoarele se clasifica in : traductoare piezoelectrice, capacitive, inductive, resistive

etc.

Schema bloc a unui aparat de masurare electrica a marimilor neelectrice este

redusa in figura 2.20. Traductorul este legat printr-un adaptor cu instrumental electric de

masura a carui scara este gradata in unitatile marimii neelectrice de masurat.

In general, o sursa de energie electrica alimenteaza toate cele trei parti componente

ale aparatului. In cazuri particulare este suficient ca sursa de energie electrica sa

alimenteze numai circuitul de masurare, iar in alte cazuri insusi traducdorul constituie o

sursa de energie electrica pentru circuit.

In cele ce urmeaza se prezinta cateva tipuri de traductoare electrice utilizate la

masurarea presiunii, fara a trata problema circuitelor de masura. Se mentioneaza insa

faptul ca toate traductoarele trebuie etalonate inainte de a incepe masurarea.

2.6.1. Traductoare piezoelectrice

Constructia traductoarelor piezoelectrice se bazeaza pe propietatea unor materiale

dielectrice cristaline, care, supuse unor actiuni mecanice, se incarca la suprafata lor cu

sarcini electrice. Daca actiunea mecanica dispare, cristalul revine la starea initiala,

neelectrizata.

Cristalul poate fi supus la intindere,

compresiune, inconvoiere, torsiune sau

forfecare. Numarul sarcinilor electrice depinde

de material si este proportional cu forta.

Polarizarea se schimba cu natura solicitarii.

Cristalele piezoelectrice cele mai

cunoscute sunt cuartul (bioxid de siliciu,

2SiO ) si turmalina, ambele avand propietati

mecanice si ptezoelectrice foarte bune.

22

Propietatile piezoelectrice ale cuartului sunt independente de temoeratura, ceea ce

constitue un mare avantaj.

Alte materiale piezoelectrice care pot fi luate in considerare

(fosfati,titanati,tartrati) au propietatile piezoelectrice mai bune decat ale cuartului, dar au

o rezistenta mecanica slaba si sunt higroscopice, deci trebuie protejate impotriva

umiditatii. Efectul piezoelectric al acestor saruri apare numai la solicitarea de inconvoiere

si torsiune.

Traductorul cu crystal de cuart. Cuartul cristalizeaza in sistemul hexagonal,

celula structurala elementara fiind prisma. La cristalul de cuart (fig. 2.21) se deosebesc

urmatoarele axe principale : axa optica (longitudinala), axele electrice, care unesc

varfurile hexagoanelor, si axele mecanice sau neuter, care unesc mijloacele laturilor

hexagoanelor. Din acest crystal se taie o placuta

de dimensiuni a,b,c, avand muchiile paralele cu

cele trei axe. Sub actiunea unor forte

perpendiculare pe axa optica, cristalul se

electrizeaza, vectorul de polarizare fiind dirijat

in lungul axei electrice (sarcinile apar pe planuri

perpendiculare pe axa electrica).

Daca forta de compresiune xP este

dirijata in jurul axei electrice, marimea sarcinii

este proportonala cu presiunea :

xPQ , (2.23)

fiind constanta piezoelectrica a materialului.

Daca forta de compresiune yP actioneaza in

lungul axei neutre (deci dupa directia axei

electrice cristalul este supus la tensiune),

sensul vectorului de polarizare se schimba iar sarcina electrica depinde si de

dimensiunile cristalului, fiind cu atat mai mare cu cat cristalul este mai lung si mai subtire

:

yPa

bQ . (2.24)

Constructia unui

traductor piezoelectric este

reprezentata in figura 2.22.

cele doua placute de cuart 2

sunt prinse intre garniturile

metalice 3. ele sunt supuse

fortelor de compresiune xP

prin intermediul membranei

1. Capacul 6 este fixat pe

carcasa si transmite placilor

presiunea prin intermediul

bilei 7. Saiba din mijloc 3

este legata de conductorul de

legatura 4, care trece prin

23

bucsa 5 confectionata din material izolant. Placile de cuart sunt in asa fel aranjate, incat

traductorul furnizeaza un potential negative fata de carcasa pusa la pamant.

Efectul piezoelectric este un fenomen cu caracter electrostatic. Cantitatea de

electricitate incarca fetele cuartului si conductoarele legate cu ele la o tensiune C

QU , C

fiind capacitatea dinre conductoare. Pentru masurarea acestei tensiuni sunt necesare

metode si aparate la care sarcinile san u piara. Se impune deci o izolatie foarte buna a

partilor conductoare de curent fata de pamant.

2.6.2 Traductoare capacitive

Un traductor capacitativ este adesea un condensator plan a carui capacitate C este

data de relatia:

S

C , (2.25)

unde : este permeabilitatea mediului dintre armature; S suprafata unei armature; -distanta dintre armaturi.

Principiul constructive al unui traductor capacitiv pentru masurarea presiunii se

vede in figura 2.23. Armatura 1 este suspendata pe resorturi si se deplaseaza sub actiunea

rezultantei presiunii, P. Armatura 2 fiind fixa, marimea care se modifica este distanta

dintre placi . Odata cu ea se modifica si capacitatea condensatorului. Variatia capacitatii C a condensatorului in functie de distanta dintre placi se face

dupa o lege hiperbolica. In figura 2.24 este data ca exemplu curba fC pentru un

condensator plan cu aer . in circuitele in care se masoara direct capacitatea unui

condensator, traductorul trebuie astfel calculat incat sa functioneze pe portiunea initiala a

curbei, ramura care poate fi aproximata cu o dreapta. Se impugn deci distante mici intre

armature. Tendinta de a micsora valoarea dintre armature este insa limitata de pericolul

de strapungere a stratului de aer. Intercalarea intre armaturile unei placi subtiri, a carei

tensiune de strapungere este de mmkV310 mareste sensibilitatea traductorului,

permitandu-I sa

functioneze la distante foarte mici.

O problema care nu

trebuie neglijata la

traductoarele capacitive

este influenta temperaturii,

capacitatea traductorului

depinzand de dimensiunile

lui geometrice care sa

modifica cu temperatura.

24

2.6.3 Traductoare inductive

Traductoarele inductive

sunt construite pe

principiul inductiei. Figura

2.25, a, prezinta schema

unui asemenea traductor,

cu un intrefier foarte mic, care variaza sub actiunea

rezultantei presiunii P. Din

cauza variatiei intrefierului,

variaza reductanta

circuitului magnetic si in

consecinta inductanta

bobinei asezata pe miez si conectata intr-un circuit de current alternative. Variatia

reactantei inductive a bobinei se duce la o variatie corespunzatoare a impedantei Z a

acesteia. Apare deci o dependenta intre marimea masurata P si impedanta bobinei Z :

PfZ ; PfZ . (2.26)

Variatia impedantei in functie de marimea intrefierului este data de o relatie

hiperbolica, reprezentata calitativ in figura 2.26. Daca 0 este intrefierul initial, variatia

se admite egala cu (0,10,15) 0 pentru a ne limita la portiunea liniara a

caracteristicii.

Portiunea liniara a caracteristicii poate fi marita prin utilizarae traductoarelor

diferentiale (fig. 2.25,b), ale caror bobine sunt de obicei conectate la doua ramuri vecine

ale unei punti echilibrate. In acest montaj, erorile conditionate de factorii externi ca :

variatia tensiunii si frecventei sursei de alimentare, variatia temperaturii traductorului etc.

sunt in parte eliminate.

25

Capitolul 3

ECUATII FUNDAMENTALE ALE DINAMICII

FLUIDELOR

3.1 ECUATIA LUI BERNOULLI. APLICATII ALE ECUATIEI

LUI BERNOULLI

Pentru a aplica ecuatia lui Bernoulli intr-o problema hidronamica, trebuie sa se

cunoasca forma liniilor de curent si valoarea presiunii in unele sectiuni caracteristice ale

curentului.

3.1.1. Formula lui Toricelli

Fie un rezervor deschis cu lichid, care

alimenteaza un orificiu. Nivelul din rezervor se

mentine tot timpul constant, ceea ce inseamna ca

orificiul functioneaza in regim permanent.

Experienta arata ca in rezervor curgerea este

convergenta, iar la iesirea din orificiu, datorita

racordarii peretilor la intrare, vitezele sunt paralele

intre ele. Aplicand ecuatia lui Bernoulli dupa o linie

de current intre punctele A si M, se poate calcula

viteza la iesire din orificiu. Astfel fata de un plan de

referinta ales arbitrar se pote scrie :

g

vpz

g

vpz MMM

AAA

22

22

.

Deoarece vana fluida are dimensiuni mici si este inconjurata de aerul atmosferic,

se poate considera AatM ppp . Rezulta :

g

vzz

g

v AMA

M

22

22

;

Av este viteza de la fata libera a rezervorului, numita viteza de apropiere. Fiind foarte

mica, aceasta se poate neglija. Cum Hzz MA , rezulta formula lui Toricelli :

gHvM 2 . (3.1)

3.1.2 Fenomenul Venturi

Daca intr-o conducta oarecare se produce o strangulare a sectiunii (fig. 3.2),

conform ecuatiei continuitatii ( Qvsvsvs 332211 ), acolo unde sectiunea scade,

viteza creste si invers. Aplicand ecuatia lui Bernoulli in lungul firului fluid se poate scrie

:

26

g

vpz

g

vpz

g

vpz

222

2

33

3

2

222

2

111 . (3.2)

Rezulta ca energia potentiala p

z variaza in acelasi sens cu sectiunea. Daca

conducta este orizontala 321 zzz , rezulta :

g

vp

g

vp

g

vp

222

2

33

2

22

2

11 . (3.3)

Tubul Venturi este un ajutaj

convergent-divergent utilizat la masurarea

debitului. Debitul se exprima cu usurinta

in functie de diferenta de presiune create

de strangularea jetului. Din relatia (3.3) se

poate scrie :

2

1

2

2

22

1

2

221 11

22 ssg

Q

g

vvpp .

Rezulta :

21

2

2

2

1

21 2pp

gss

ssQ . (3.4)

3.1.3. Preiunea intr-un punct de impact

Fie un obstacol imobil intr-un fluid in miscare permanenta. Liniile de current

ococlesc obstacolul (fig. 3.3). exista o linie de current care se opreste in punctual M

(punct de impact). Aplicand ecuatia lui Bernoulli in lungul acestei linii de curent in

punctele A si M se poate scrie:

g

vpz

g

vpz MMM

AAA

22

22

.

In cazul din figura 3.3 MA zz .

In punctul de impact viteza se anuleaza

0Mv si toata energia curentului apare sub forma

de presiune. Presiunea din punctul de impact

poarta numele de presiune totala ( totp ). Presiunea

din punctul A este presiunea statica a curentului.

Se poate scrie :

totAstp

g

vp

2

2

, sau

27

2

2vpp sttot . (3.5)

Cresterea de presiune in punctual de impact, 2

2v , poarta numele de presiune

dinamica. Daca in punctul M se practica o priza de presiune a carei axa este paralela la

directia curentului, aceasta masoara presiunea totala. Pentru masurarea presiunii statice,

axul prizei de presiune trebuie sa fie normal la directia curentului.

4. RRETELE EXTERIOARE DE ALIMENTARE CU

APA RECE DIN ANSAMBLURI DE CLADIRI

4.1. SISTEME, SCHEME SI CONDITII DE REALIZARE A

RETELELOR EXTERIOARE DE ALIMENTARE CU APA

RECE DIN ANSAMBLURI DE CLADIRI

4.1.1. Alcatuirea si clasificarea retelelor exterioare de alimentare cu apa rece

Reteaua exterioara de alimentare cu apa cuprinde totalitatea conductelor,

armaturilor, aparatelor de masura, siguranta si control, constructiilor si instalatiilor,

accesoriilor care asiguura transportul apei de la rezervoarele de acumulare (inmagazinare)

sau de al instalatiile de ridicare a presiunii apei, pana la conductele de record

(bransamente) ale consumatorilor si constitue o parte componenta a sistemului de

alimentare cu apa a localitatii sau industriei. Reteaua exterioara de alimentare cu ap

trebuie sa asigure debitul maxim orar, la presiunea de serviciu necesara. Presiunea de

serviciu este presiunea minima necesara care trebuie asigurata, in orice punct de

bransament (racord) al instalatiilor interioare la reteaua exterioara, pentru a putea fi

furnizat debitul necesar de apa pentru consum menajer, industrial sau pentru combaterea

incendiilor. Presiunea maxima admisa in retelele exterioare de alimentare cu apa este de 6

bar stabilita din conditia de rezistenta a instalatiilor interioare (conducte,armaturi) din

cladiri.

La proiectarea retelelor exterioare se tine seama de o serie de factori si anume:

sistematizarea localitatilor care urmeaza a fi alimentate cu apa, amplasamentul

consumatorilor, relieful terenului, configuratia strazilor, caile de acces public si pozitia

unor obstacole naturale, (rauri, parcuri etc) sau artificiale (alte retele amplasate in zona,

cai de comunicatii etc.). Alegerea judicioasa a schemei (alcatuirii) retelei este rezultatul

analizei factorilor de mai sus si a unor calcule de eficienta economica.

Retelele exterioare de alimentare cu apa se compun din urmatoarele categorii de

conducte (fig. 4.1):

- principale sau artere 1 care transporta apa de la rezervorul de acumulare

(compensare) sau de la statia de pompare, in sectoarele de consum;

28

- de serviciu 2 sau conducte publice, care transporta apa de la conductele principale pana la punctele de bransament; la aceste conducte se executa bransamentele 3

ale statiei de hidrofor sau cladirilor. De asemenea, la conductele de serviciu se pot monta

hidranti exteriori pentru combaterea incendiilor 4 sau hidranti pentru stropit spatii verzi 5;

- secundare 6, numite si retele exterioare de distributie a apei in ansambluri de

cladiri, care transporta apa de la instalatia de ridicare a presiunii 7 (de regula, instalatia de

pompare a apei cuplata cu recipiente de hidrofor) la instalatiile 8 din interiorul cladirilor

9.

Dupa forma in plan se disting urmatoarele tipuri de

retele :

- ramificate, prin care apa circula intr-o singura directie;

- inelare cu puncte ce ramificatie numite noduri, alcatuite din bucle sau ochiuri

inchise, la care apa pote ajunge in orice

punct cel putin din doua directii.

- mixte, cu portiuni ramificate si portiuni inelare.

Retelele inelare prezinta siguranta in

exploatare, atat in cazul consumurilor menajere cat

si industriale cat, mai ales, pentru combaterea

incendiilor; in cazul unei defectiuni intr-un punct al

unui transom (portoiuni) al retelei se poate continua

alimenatrea cu apa a celorlalti consumatori, pe cand la o retea ramificata se intrerupe

alimenatrea cu apa pe toata suprafata localitatii sau indutriei din aval de acest punct.

Dupa calitatea apei transportate se disting : retele exterioare pentru alimentarea cu

apa potabila sau cu apa industriala.

Dupa numarul de conducte de transport a apei, retelel exterioare pot fi cu :

- o singura conducta de distributie a apei pentru consum menajer, industrial si pentru combaterea incendiilor;

- conducte separate pentru fiecare fel de consum; - conducte comune pentru anumite categorii de consum al apei;

In cazul centrelor populate se prevede, in general, o singura retea exterioara de

distributie pentru apa necesara consumului menajer, industrial si pentru combaterea

incendiilor.

Sunt cazuri cand intreprinderile industriale necesita debite mari de apa nepotabila

si rezulta ca economica o alimentare separata cu apa pentru procese ethnologice si

separate o retea de apa potabila si pentru combaterea incendiilor. Pentru a se evita

infectarea apei potabile, se interzice orice legatura permanenta sau ocazitionala intre

reteaua de apa potabila si retelele de apa industriala nepotabila ( netratata sau tratata

sumar, dupa necesitati).

Dupa valoarea presiunii necesare a apei pentru combaterea incendiilor se

deosebesc doua tipuri de retele, de :

29

- joasa presiune (minim 0,7 bar, in cazul hidrantilor pentru combaterea incendiilor), astfel ca presiunea necesara la ajutajul tevii de refulare este

asigurata de motopompe;

- inalta presiune, cu statii proprii de pompare. Retelele de joasa presiune se folosesc in intreprinderi industriale cu pericol redus

de incendiu, iar cele de inalta presiune in intrprinderi industriale cu pericol marit de

incendiu, ca de exemplu : in industria lemnului, in industria petroliera, chimica etc.

4..1.2. Retele exterioare de distributie a apei reci in ansambluri de cladiri

La alcatuirea retelelor exterioare de distributie a apei reci in ansambluri de cladiri

se tine seama de : sistematizarea ansamblului de cladiri,respective amplasarea

consumatorilor in plan sip e verticala, si legat de aceasta, posibilitatea gruparii cladirilor

cu aceeasi inaltime; sarcina hidronamica disponibila si presiunile necesare la

consumatori; marimea si variatiile debitului de apa necesar la punctele de consum;

conditiile de calitate a apei; costurile specifice de investitie si ale energiei de pompare a

apei.

Presiunile necesare la consumatori sunt : 0,7 bar pentru hidrantii exteriori de

incendiu la care se racordeaza autopompe; 0,50,7 bar, pentru instalatiile interioare de alimentare cu apa rece a cladirilor cu parter racordate direct la reteaua exterioara;

0,50,7 bar, pentru racordarea statiilor de pompare cu recipiente de hidrofor; 2,54 bar, pentru instalatiile interioare ale cladirilor cu parter si patru etaje; 4,56 bar, pentru instalatiile interioare ale cladirilor cu parter si 9 etaje. Presiunea maxima admisa pentru o

zona de presiune fiind 6 bar, pentru presiuni necesare care depasesc 6 bar se adopta 2 sau

mai multe zone de presiune a apei.

Retelele exterioare de distributie a apei reci cu o singura zona de distributie pot fi :

- racordate direct la conductele de serviciu ale retelei de alimentare cu apa a localitatii. Conductele de serviciu pot avea cinfiguratia ramificata, inelara sau

mixta, in functie de marimea localitatii si importanta consumatorilo.

- racordate indirect la conductele de serviciu, prin intermediul statiilor de pompare cu sau fara recipiente de hidrofor.

Alimentarea cu apa dintr-o singura statie de pompare cu recipiente de hidrofor

constitue o solutie economica pentru ansambluri de cladiri de locuit cuprinzand pana la

6000 de apartamente. Instalatiile interioare care au sarcina hidronamica necesara egala

sau mai mica fata de cea din conductele de serviciu ( ca de exemplu, instalatiile interioare

de alimentare cu apa rece din scoli, gradinite, camine de copii, cinematografe etc) se

racordeaza direct la conductele de serviciu., fie la reteaua exterioara de alimentare cu apa

erce a ansamblului de cladiri, iar hidrantii pentru stropit spatii verzi numai la reteaua

exterioara a ansamblului de cladiri.

Alimentarea cu apa cu mai multe statii de pompare se adopta pentru ansambluri de

cladiri cuprinzand 5 0006 000 de apartamente sau chiar si pentru ansambluri mai mici, dar amplasate pe terenuri cu denivelari mari, care pot conduce la depasirea presiunii de 6

bar in unele statii interioare, in care caz statiile de pompare se amplaseaza la cote diferite

si se dimensioneaza fiecare pentru o singura zona de presiune a apei. Hidrantii exteriori

30

de incendiu si hidrantii de stropit spatii verzi se amplaseaza la fel ca in cazul alimentarii

cu o singura statie de pompare.

Cand presiunea necesara la consumatori depaseste 6 bar, fie datorita regimului de

inaltime al cladirilor, fie datorita denivelarii terenului sau cand pesiunea necesara nu

depaseste 6 bar, dar numarul cladirilor cu inaltime redusa este comparabil cu cel al

cladirilor cu inaltime mare, se adopta retele distincte de distributie a apei reci, cu regimuri

diferite de presiune. In acest caz, alimentarea cu apa se face printr-o singura statie de

pompare prevazuta cu pompe separate pentru cele doua retele, respective, zone de

presiune, sau cu statii de pompare distincte pentru fiecare retea, respective zona de

presiune, cand cladirile mai inalte sunt amplasate grupat intr-o anumita zona a

ansamblului de cladiri.

Cand presiunea disponibila in conductele de serviciu poate asigura alimentarea cu

apa a hidrantilor exteriori de incendiu si de gradina si instalatiile interioare ale cladirilor

ccu inaltime mica, iar restul cladirilor din ansamblu sunt grupate pe doua regimuri de

inaltime, solutia economica de alimentare cu apa poate fi prin 3 retele distincte, respectiv,

pe trei zone de presiune. In prima zina de presiune a apei din conductele de serviciu

asigura alimentarea cu apa a hidrantilor exteriori de incendiu si de gradina si a

instalatiilor din cladirile cu inaltime mica, racordate direct. In a 2-a zona de presiune, sunt

grupate instalatiile cladirilor cu P+4, P+5 etaje, iar in zona a 3-a instalatiile cladirilor cu

P+8P+10 etaje. Este indicat sa se prevada cu o singura statie de pompare cu recipiente de hidrofor, cu agregate de pompare separate pentru cele doua zone de presiune, ale

retelelor distincte de distributor a apei pentru cladirile cu P+4,P+5 etaje, respective pentru

P+8P+10 etaje (fig. 4.2). in functie de marimea sau intinderea ansamblului de cladiri si de denivelariele terenului alimentarea cu apa se pote face si cu statii de pompare separate

pentru fiecare retea exterioara corespunzatoare zonei de presiune respective.

31

4.1.3 Racordarea instalatiilor interioare la retelele exterioare de alimentare

cu apa sau la surse (bransamente)

Bransamentul este conducta de racord intre instalatia interioara si reteaua

exterioara de alimentare cu apa (conducta publica sau de serviciu) sau sursele proprii ale

consumului respective.

Bransamentele pot fi de doua feluri : provizorii, folosite numai in perioada de

executie a constructiei, si definitive, folosite si ca bransamente provizorii pe perioada de

constructie.

In functie de importanta consumatorului, bransamentele pot fi simple sau multiple.

In cazul in care consumatorul necesita o alimentare cu apa continua, fara nici o

intrerupere, cum sunt, de exemplu, industriile cu procese tehnologice la care intreruperea

alimentarii cu apa poate determina degradarea produselor sau deteriorarea aparatelor

utilizate, se iau masuri speciale de siguranta in alimentarea cu apa, prevazandu-se :

- 2 racorduri de la aceeasi conducta de serviciu ; - 2 racorduri de la doua retele de pe strazi diferite; - Realizarea unei reserve intangibile, de avarie.

In anumite cazuri, se prevad mai mult de doua bransamente; in aceste situatii

bransamentele se dimensioneaza astfel incat din cele n bransamente prevazute, n-1 sa se

asigure debitul de apa necesar in instalatie.

Bransamentul se amplaseaza in zona de consum maxim de apa, in vederea

obtinerii unei solutii cat mai economice pentru reteaua de distributie a apei si se executa

perpendicular pe frontul cladirii, astfel incat sa aiba o lungime cat mai mica, iar

strapungerea fundatiilor la intrarea in cladire sa se faca usor.

Un bransament poate alimenta cu apa o singura cladire sau un ansamblu (grup) de

cladiri daca, in general, se incadreaza in aceeasi categorie, ca de exemplu, in cazul

ansamblurilor cladirilor de locuit.

Pe conducta de bransament, dupa punctual de record, se monteaza subteran o vana

(robinet) de concesie de la care se poate inchide alimentarea cu apa a intregii instalatii

interioare, in caz de nevoie. Da asemenea, pe conducta de bransament se monteaza

instalatia pentru masurarea si inregistrarea consumului de apa, compusa din apometru si

armaturile anexe.

4.1.4. Amplasarea (pozarea) retelelor exterioare de alimentare cu apa rece Tinand seama de schemele de alimentare cu apa adoptate si urmarind reducerea

volumului de lucrari si a consumului de materiale, retele exterioare se pot amplasa:

- ingropate in sol, sub adancimea de inghet, stabilita pentru localitatea respective, conform datelor din STAS 6054. Se recomanda ca traseele

conductelor sa treaca, pe cat posibil, prin spatii verzi (pentru a fi usor

accesibile in caz de defectiune), cat mai aproape de consumatori si cat mai

scurte. In terenuri normale, distanta minima de la aliamentul cladirilor pana la

axa conductelor de apa de distributie este de 3 m. Distantele minime in plan

orizontal si vertical, precum si conditiile de amplasare la traversari si

incrucisari cu alte retele sau obstacole sunt indicate in tabelele 4.1. si 4.2. se

interzice trcerea conductelor de apa potabila prin caminele de vizitare ale

retelei de canalizare, prin canale de evacuare a apelor uzuale, haznale et.

Conductele de alimentare cu apa potabila nu vor fi legate cu conductele de apa

32

nepotabila sau industriala. Conductele metalice se izoleaza pentru protectia

contra coroziunii (STAS 7335/5);

- in canale de protectie, in cazul in care terenul este sensibil la umezire si nu pot

fi respectate distantele impuse (prin normativul P 7) fata de fundatiile cladirilor

sau cand conductele de alimentare cu apa trebuie sa fie protejate impotriva

actiunilor mecanice exterioare. In general, se evita amplasarea conductelor de

alimentare cu apa rece in canale in care se monteaza si conducte de alimentare

cu apa calda. Cand traseele conductelor de apa rece si calda sunt comune, se

impune montarea conductelor de apa rece in canalee, se adopta solutia de

separare a canalului in 2 compartimente;

- in subsolurile cladirilor, cand acestea sunt prevazute cu subsoluri sau canale mediane circulabile. Solutia este economica, reducandu-se costurile

investitiilor si consumurile de metal si ciment. La adoptarea acestei solutii se

iau urmatoarele masuri de protectie: conductele se izoleaza termic, pentru a se

evita incalzirea apei reci; la traversarea rosturilor de tasare a peretilor sau a

fundatiilor cladirilor, golurile sunt mai mari decat diametrele exterioare ale

conductelor cu 1015 cm; conductele traverseaza golul pe la partea inferioara acestuia, iar etansarea golurilor in jurul conductelor se face cu material elastic;

in portiunile in care conductele traverseaza elemente de constructii nu se admit

imbinari; in cazurile in care golurile sunt determinate de dimensiunile

canalelor respective se asigura accesibilitatea conductelor pentru intretinere si

reparatii in timpul exploatarii;

- in galeriile subterane vizitabile, impreuna cu alte retele, in cazuri speciale (artere cu circulatie intense, conditii de teren foarte dificile, nevoie de

supraveghere frecventa sau de interventie rapida);

- aerian, pe portiuni scurte ale retelei.

33

4.2. MATERIALE SI ECHIPAMENTE SPECIFICE PENTRU

RETELE EXTERIOARE DE ALIMENTARE CU APA RECE DIN

ANSAMBLURI DE CLADIRI

4.2.1. Conducte si armature

a. Tuburi din beton armat precomprimat. Se utilizeaza, in special, la conductele de

adectiune sau artere pentru alimentarea cu apa a centrelor populate si a industriilor.

Tuburile se fabrica cu diametrele nominale de 400, 600, 800 si 1000 mm si pentru

presiuni de regim de 4,7 si 10 bar.

b. Tuburi si piese de legatura din fonta ductile (fonta de presiune). In tara, se

produc tuburi din fonta de presiune, bitumate sau nebitumate la interior si piese de

legatura (STAS 9392 si STAS 1515), rezistente la presiune interioara de 6 bar. Aceste

tuburi sunt tot mai mult inlocuite de tuburile din fonta ductile (produse de numerate firme

straine), avand aceleasi diameter nominale, care au o fiabilitate mult mai mare.

c. Tevi si fitinguri din otel. Se folosesc tevi din otel carbon, sudate longitudinal,

zincate (pentru apa potabila) sau nezincate (pentru apa industriala), filetate sau nefiletate

(STAS 7656), precum si tevi sudate longitudinal, pentru constructii (STAS 7657).

d. Tevi si fitinguri din PVC, polipropilena sau polietilena.

4.2.2. Hidranti exteriori pentru stingerea incendiilor

a. Hidranti subterani de incendiu. In tara noastra, hidrantii subterani de incendiu

(STAS 695, fig. 4.3) se executa cu diameter de 70 si 100 mm, pentru presiunea de 10 bar.

Se racordeaza la reteaua exterioara prin intermediul unei piese de legatura fixate cu flansa

de corpul subteran al hidrantilor. Flansele de racordare ale pieselor de legatura cu

hidrantii subterani se executa cu diametre de 50, 70 si 80 mm pentru hidranti avand

diametrul de 70 mm si cu diametre de 100 si 125 mm pentru hidranti avand diametrul de

100 mm. Hidrantii subterani sunt prevazuti cu dispozitive de golire a apei pentru a se

evita inghetarea in timpul iernii. Furtunurile decendiu se racordeaza la hidranti subterani

prin intermediul hidrantilor portativi cu robinete (STAS 697), care pot fi cu doua

racorduri fixe (fig. 4.4) sau fara robinete de inchidere (STAS 698), care pot fi cu cot

simplu sau dublu.

Firmele straine (CIA-Italia; HS Control System Limited Anglia etc.) produc hidranti subterani cu diametre nominale de 50, 70,80, 100, 125 si 150 mm, precum si

intreaga garnitura de robinete si racorduri pentru alimentarea cu apa de la retea,

respective de la motopompe. dublu.

b. Hidranti supra terani de incendiu. Hidrantii supraterani prezinta mai mare

siguranta in exploatare decat hidrantii subterani., putand fi usor identificati si racordati

rapid la sursele de alimentare cu apa (inclusive motopoompe) si la echipamentul de stins

incendii.

34

Hidrantii de suprafata pentru stingerea incendiilor produsi in tara (STAS 3479) se

executa cu diameter de 70 si 80 mm, pentru presiunea nominala de 10 bar (fig. 4.5). Se

folosesc pentru racordarea furtunelor sau autopompelor la instalatiile fixe.

Firmele straine (HAWLE Austria, CENTRO ITALIA ANTINCENDIU, CIA Italia, SAFETY & EMERGENCY SYSTEMS, SES ENGINEERING SUA si altele ) produc hidranti supraterani cu diametre nominale de 50, 70, 80, 100 mm, modelele

normal si scrt, cu A=350 mm si B=500, 700 si 100 mm, din inox, cu capul din fonta, ceea

ce le confera o maxima protectie anticorosiva.

4.2.3 Hidranti pentru stropit spatii verzi

Se executa in 3 marimi cu diametrele de 1/2; 3/4 si 1, pentru presiunea nominala de 6 bar, cu roata de manevra si corpul din fonta, iar restul pieselor din alama; sunt

prevazuti cu racord cu piulita olandeza si cu racord pentru furtun. Se monteaza la nivelul

terenului in cutii de protectie.

35

4.3 DIMENSIONAREA RETELELOR EXTERIOARE DE

ALIMENTARE CU APA RECE DIN ANSAMBLURI DE CLADIRI

4.3.1 Stabilirea tipurilor si numarului de puncte de consum alimentate cu

apa din retelele exterioare

La retelele exterioare de alimentare cu apa rece se pot racorda : hidranti exteriori

pentru incendiu; hidranti pentru stropit spatii verzi; hidranti pentru platforme de gunoi;

fantani de baut apa; fantani ornamentale cu jocuri de apa.

a. Hidrantiexteriori pentru incendiu. Numarul, tipul, amplasarea si debitul specific al hidrantilor exteriori pentru combaterea

incendiilor se stabilesc astfel incat, debitul de calcul al conductei de distributie a apei

pentru stingerea din exterior a incendiului ]/[ slQie sa fie asigurat pentru fiecare

compartiment de incendiu, tinand seama de schema adoptata pentru stingerea incendiilor

(cu pompe mobile sau linii de furtun racordate direct la hidrantii exteriori).

Numarul hidrantilor exteriori se determina astfel incat fiecare punct al cladirilor sa

fie atins de numarul de jeturi in functiune simultana, debitul insumat al acestora trebuind

sa asigure debitul de apa de incendiu prescris pentru fiecare tip de cladire.

Numarul de incendii exterioare simultane care poate avea loc pe teritoriile

intreprinderilor industriale se stabileste asfel :

- suprafata teritoriului este mai mica de 150 ha, un incendiu; - suprefata teritoriului este mai mare de 150 ha, se considera 2 incendii

simultane, alegand doua cladiri care necesita cele mai mari debite de apa de

incendiu;

- in zona industriala avand o suprafata mai mare de 150 ha, se afla mai multe intreprinderi industriale, fiecare cu incinta mai mica de 150 ha, alimentate cu

apa prin retele comune, retelele din fiecare incinta se calculeaza considerand

un singur incendiu, iar retelele comune pentru 2 incendii simultane care

necesita cele mai mari debite de apa;

- zone industriale cu suprefata mai mare de 300 ha, numarul de incendii simultane se stabileste de comun acord cu Inspectoratul General al

Pompierilor;

- depozite sau grupe de depozite de cherestea , busteni, traverse, lemne de foc si depozite de carbuni, avand o suprafata mai mare de 20 ha; se iau in calcul doua

incendii simultane, considerand doua sectoare diferite care necesita debitele

cele mai mari.

Numarul de incendii exterioare simultane pentru centre populate si zone

industriale, in cazul in care se asigura alimentarea cu apa rece prin retele comune, se

stabileste pentru:

- centre populate cu mai putin de 10 000 de locuitori si o zona industriala cu suprafata pana la 150 ha se considera un singur incendiu, la centrul populat sau

la zona industriala unde debitul de incendiu este cel mai mare;

- centrele populate cu populatia intre 10 000 si 25 000 de locuitori avand o zona industriala cu suprafata pana la 150 ha se considera doua incendii simultane,

unul la centrul populat si altul la zona industriala, sau amandoua la centrul

populat, daca rezulta din ultimul caz un debit mai mare;

36

- centre populate cu mai putin de 25 000 de locuitori si cu o zona industriala avand suprafata peste 150 ha se vor lua in calcul doua incendii simultane, unul

la centrul populat si altul la zona industriala sau ambele la centrul populat sau

zona industriala, corespunzator debitului de incendiu cel mai mare;

- centrele populate cu populatia egala sau mai mare de 25 000 de locuitori, avand o zona industriala cu suprafata mai mare de 150 ha numarul incendiilor

simultane si debitele de calcul se stabilesc separat pentru centrul populat, pe

baza

datelor din

tabelul 4.3

si separat

pentru zona

industriala,

dupa care

se

insumeaza

debitele de

apa pentru

incendiu.

Pentru centrele

populate di mediul

rural, conform

prevederilor

Normativului pentru

proiectarea si

executarea lucrarilor

de alimentare cu apa

si canalizare a

localitatilor din mediul rural (P 66), necesarul de apa pentru combaterea incendiilor se

stabileste astfel:

- 5 l/s pentru localitati avand pana la 5 000 locuitori, la care debitul maxim orar pentru nevoi gospodaresti este egal sau mai mare de 5 l/s;

- 10 l/s pentru localitati avand pana la 10 000 locuitori, la care debitul maxim orar pentru nevoi gospodaresti este egal sau mai mare de 10 l/s.

Daca debitul maxi orar pentru nevoi gospodaresti, la localitati avand pana la 5 000

locuitor, este mai mic de 5 l/s, necesarul de apa pentru combaterea incendiilor se asigura

printr-o rezerva de apa de 10 m 3 .

Repartizarea incendiilor simultane se face astfel incat un incendiu sa revina unei

suprafete locuita de cel mult 10 000 de locuitori.

Distanta medie d intre 2 incendii simultane se determina cu relatia :

pDd

10000 [m] (4.1)

in care, pD reprezinta densitatea populatiei, in numar de locuitori/ha.

Distanta de amplasare a hidrantilor exteriori de incendiu se stabilesc in functie de

raza de actiune a hidrantilor, care se considera de 120 m cand presiunea apei necesara la

37

hidranti este asigurata de reteaua exterioara, de 100150 m in cazul folosirii autopompelor. La stabilirea distantelor de amplasare a hidrantilor exteriori pentru

incendiu se tine seama si de faptul ca inaltimea cladirilor care pot fi protejate nu depasesc

45 m.

Presiunea minima la hidrantii exteriori de la care se intervine direct pentru

stingere, trebuie sa se asigure realizarea de jeturi compacte de minim 10 m lungime, teava

de refulare actionand in punctele cele mai inalte si indepartate ala acoperisului (stivelor)

cu un debit de 510 l/s. Presiunea minima (masurata la suprafata terenului) la hidrantii exteriori la care

interventia pentru stingere se asigura folosin pompe mobile, trebuie sa fie de minim 0,7

bar. Ca urmare, hidrantii de incendiu pot fi alimentati cu apadin retele exterioare avand

sarcina hidronamica, in punctual de record al hidrantului, .7,0 barHdisp

Hidrantii exteriori de incendiu ai retelelor de joasa presiune se amplaseaza la 2 m

de bordura partii carosabile a drumului; daca reteaua exterioara de alimentare cu apa este

amplasata intr-o zona verde, distanta de la bordura partii carosabile a drumurilor pana la

hidranti va fi de maximum 6 m.

Hidrantii exteriori de incendiu se monteaza la 5m de suprafata zidurilor cladirii si

la 10...15 m de sursele de caldura.

Pentru localitatile din mediul rural, conform prevederilor Normativului P 66, pe

portiunile de retele de alimentare care distribuie debitul maxim orar:

- < 5 l/s, nu se prevad hidranti de incendiu; - intre 5 si 10 l/s, se prevad 3 pana la 5 hidranti de incendiu amplasati la distante

de max. 500 m intre ei;

- > 10 l/s, se prevad 5 pana la 10 hidranti de incendiu amplasati la distante de max. 500 m intre ei.

In terenurile sensibile la umezire, pe langa distantele impuse de conditiile de

siguranta, se tine seama ca distanta fata de cladiri sa fie odata si jumatate inaltimea

stratului de pamant sensibil la umezire.

b. Hidranti pentru stropit spatii verzi Numarul de hidranti se stabileste prin amplasarea lor, distanta dintre doi hidranti

fiind de 130...140 m, tinand seama de raza de actiune a unui hidrant ( numeric egala cu

lungimea furtunului care este de 100m), astfel incat fiecare punct sa fie atins de jetul de

apa, asigurandu-se stropirea intregului spatiu verde. Suprafata de udat care ii revine unui

hidrant este de circa 2 ha, si se calculeaza ca fiind suprafata unui patrat inchis intr-un cerc

cu raza egala cu raza de actiune a unui hidrant, care este de 100 m. Debitul specific hgq al

unui hhidrant de gradina cu diametrul nominal nD 20 mm este de 0,60 l/s, iar al unui

hidrant cu nD 25 mm de 0,80 l/s. Intensitatea medie de stropire hgi a spatiilor verzi,

aleilor si drumurilor este hgi 1,65...2,2 l/m2 zi.

Numarul de hidranti in functiune simultana pentru stropitul unei suprafete date, S,

in 2m , se calculeaza cu relatia:

hg

hg

q

Sin (4.2)

38

in care valoarea lui hgq se exprima in l/zi.

Numarul de hidranti de gradina in functiune simultana de pe un tronson de

conducta de alimentare cu apa al retelei exterioare va fie gal cu numarul de hidranti

racordati la tronsonul respective, darn u mai mare decat numarul de hidranti in functiune

simultana din ansamblul de cladiri considerat, calculate cu relatia (4.2).

c. Fantani de baut apa Se prevad in locuri special amenajate, in curtile scolilor, gradinitelor de colpiii,

terenurilor de sport, fabricilor, atelierelor etc., numarul lor determinandu-se in functie de

numarul persoanelor care le folosesc (STAS 1478).

4.3.2 Debite specifice de calcul pentru dimensionarea conductelor exterioare

de distributie a apeireci in ansambluri de cladiri

a. Debite specifice La un hidrant exterior pentru incendiu se

considera de 5 l/s. In lipsa unor masuratori asupra

variatiei debitului hidrantilor de incendiu exteriori

fara furtun, in functie de presiunea din reteaua de

alimentare cu apa, se utilizeaza datele prezentate in

nomograma din figura 4.6. La hidrantii portativi cu

cot dublu, cu diametrul de 70 mm, se obtine un debit

de 10 l/s la o presiune disponibila de 50 Pa,

asigurandu-se astfel