O que é martelo de água? Efeito Martelo de Aríete

O que é martelo de água?

Um golpe de aríete é um fenômeno que pode ocorrer em qualquer sistema de tubulação onde válvulas são usadas para controlar o fluxo de líquidos ou vapor. Um golpe de aríete é o resultado de um surto de pressão ou onda de choque de alta pressão que se propaga através de um sistema de tubulação quando um fluido em movimento é forçado a mudar de direção ou parar abruptamente. Esta onda de choque também é comumente chamada de choque hidráulico ou onda hidráulica e pode ser caracterizada por um som acentuado de batidas ou batidas nos tubos imediatamente após o fechamento.

Um golpe de aríete pode ocorrer quando uma válvula aberta fecha repentinamente, fazendo com que a água bata nela, ou quando uma bomba desliga repentinamente e o fluxo inverte a direção de volta para a bomba. Como a água é incompressível, o impacto da água resulta em uma onda de choque que se propaga na velocidade do som entre a válvula e o próximo cotovelo no sistema de tubulação ou dentro da coluna de água após a bomba.

Formação de Martelo de Aríete

A formação do golpe de aríete pode ser muito bem compreendida a partir dos diagramas abaixo.

Após a formação do condensado, o fluxo dentro do tubo tem dois componentes: vapor e condensado. A velocidade do fluxo do vapor é muito maior que a do condensado. Durante esse fluxo de fase dupla, o condensado pesado que flui na parte inferior do tubo é puxado pelo vapor em alta velocidade. Isso resulta na formação de uma camada de água que é muito mais densa que o vapor que viaja com a velocidade do vapor. Quando este golpe é interrompido por qualquer abrupto, como uma curva ou equipamento, a energia cinética do golpe será subitamente convertida em energia de pressão que criará uma onda de choque em toda a tubulação. A tubulação continuará vibrando até que esta energia seja dissipada na estrutura.

Efeito do golpe de aríete e medidas preventivas na tubulação

A água efeito martelo significa que quando a válvula aberta é fechada repentinamente, devido à inércia do fluxo de água sob pressão, a onda de choque do fluxo de água é gerada e causa danos. Este é o “efeito golpe de aríete” em hidráulica, também igual ao golpe de aríete positivo.

Pelo contrário, após a abertura repentina da válvula fechada, também produzirá um golpe de aríete, denominado golpe de aríete negativo, que também tem um certo poder destrutivo, mas não é tão grande quanto o anterior.

Normalmente, o elemento de fechamento suga repentinamente para dentro da sede da válvula quando a válvula está perto de fechar, o que é chamado de efeito de bloqueio do cilindro.

Embora o golpe de aríete produza muito ruído, o dano real é causado por falha mecânica. Como a energia cinética muda drasticamente para uma pressão estática na linha, o golpe de aríete pode quebrar a linha ou danificar o suporte do tubo e danificar a junta do tubo. Para válvulas, um golpe de aríete pode causar vibração severa no carretel, o que pode causar a falha do disco, gaxeta ou gaxeta.

Para válvulas, a maneira de evitar o golpe de aríete é evitar quaisquer mudanças repentinas de pressão no sistema.

Para evitar flutuações de pressão, a válvula deve ser fechada a uma velocidade variável uniformemente. Em alguns casos, ao usar o recurso de abertura rápida, pode ser necessário alterar para uma característica percentual igual. Para válvulas de controle, o fluxo de água deve ser estrangulado ao se aproximar da sede, um atuador com um empuxo de saída suficientemente grande, como um atuador pneumático do tipo pistão ou um atuador hidráulico, ou um entalhe especial na luva de curso de um operador giratório manual .

Definir um tipo de anti-flutuação no sistema de tubulação também reduz o efeito do golpe de aríete. Isso pode ser feito usando um alívio de pressão válvula ou um tanque tampão. Além disso, o gás pode ser injetado no sistema, e a injeção de gás pode reduzir a densidade do fluido e fornecer alguma compressibilidade para lidar com quaisquer flutuações repentinas.

Dicas para evitar o golpe de aríete

Evite válvulas de fechamento rápido: As válvulas manuais devem ser fechadas lentamente, especialmente quando as bombas ainda estão em funcionamento. Válvulas solenóides de fechamento rápido devem ser evitadas quando outras medidas mitigadoras não estiverem instaladas. Para fins domésticos, válvulas de assento angular ou válvulas de esfera manuais que você fecha lentamente são válvulas excelentes para usar em sistemas de água potável.”
Instale tanques de expansão, torres de água, tanques de compensação ou acumuladores hidráulicos: Esses sistemas capturam picos de pressão, permitindo a expansão do fluido e evitando o golpe de aríete.
Reduza a pressão operacional: Muitas vezes, a pressão de alimentação principal não é necessária em toda a rede de tubulações. Reduzir a pressão localmente ajudará a evitar o golpe de aríete.
Instale tubos com classificações de alta pressão: Isso não evita o golpe de aríete, mas protege contra danos ao tubo
Procedimento operacional do processo: Os procedimentos de inicialização e desligamento devem considerar os efeitos do golpe de aríete.
Instale válvulas de purga e válvulas de ar: Válvulas de ar ajudam a reduzir regiões de baixa pressão que impedem a aceleração do fluido. As válvulas de purga permitem a descarga do excesso de pressão no fluxo.