Cada vez que se altera la tasa de fluido que fluye en una tubería, hay un cambio en la velocidad del fluido, causando una sobrecarga. Cuanto más larga sea la línea y más rápida sea la velocidad del líquido, mayor será la carga de la sobrecarga. Las cargas de choque pueden ser lo suficientemente fuertes como para reventar cualquier tubería, accesorio o válvula. Este fenómeno se llama “Golpe de Ariete”. La presión máxima es causada por el golpe de ariete o sobrecarga. Las constantes de ondas de sobrecarga para tuberías de material plástico al calcular la sobrecarga de presión, hay que añadir la presión estática de la línea a la presión de aumento para obtener la presión de funcionamiento máxima total del sistema que, no deberá exceder de 1,5 veces la presión de trabajo recomendada del sistema.
Las principales causas de sobrecarga son el cierre y la apertura de una válvula, el arranque y la parada de una bomba, y el movimiento de las bolsas de las burbujas de aire acumuladas en la línea de tubería. Con el fin de reducir las posibilidad de que ocurra un daño por sobrecarga, se recomienda considerar los siguientes pasos en el diseño, instalación y operación de una línea de termoplástico:
1. En ningún caso la presión real máxima de operación más la producida por la “sobrecarga” en cualquier sección de la tubería puede exceder el valor de presión especificado de la tubería de termoplástico.
2. Mantenga las velocidades bajas en todo momento. Como regla general, la velocidad no debe exceder 5m/seg, preferiblemente no más de 3 – 4m/seg. La velocidad de la puesta en marcha es muy importante y no debe haber más de 1m/seg durante y posteriormente al llenado.
3. Es determinante proporcionar todo el equipo de protección necesario para el sistema y cualquiera de sus partes.
El equipo utilizado para proteger los sistemas de tuberías es, válvulas de alivio de vacío/presión, válvula de compuerta manual, la válvula de retención o amortiguadores de presión. El aspecto más importante en el diseño de la tubería es darse cuenta de que el golpe de ariete puede ocurrir y minimizar este efecto tanto como sea posible.
Cuando el tubo se somete al estado de cierre total de una válvula o se estrecha la sección del canal incrementando la velocidad de flujo, produce un descenso de la protección de flujo reducido en la presión estática. En ese momento, cuando la presión estática va por debajo de la presión de vapor saturado del fluido, se producen burbujas de aire. Las burbujas de aire desaparecen al recuperar la presión aguas abajo. Las ondas de impacto generadas en ese momento golpean la superficie del sólido que causa una acción mecánica que se llama daño por cavitación. La Cavitación se encuentra principalmente en la línea de tubería aguas abajo. Cuando es violenta, las vibraciones de impacto debido a la cavitación afectan al canal de tubo, lo que puede llegar a afectar, a las válvulas y tuberías por daños por fatiga.
Como ejemplo, la válvula de mariposa se recomienda, generalmente, con 3m/seg o inferior. No se produce y cavitación cuando se utiliza la válvula en una **% de no más de aproximadamente 30% menos en el control de velocidad de flujo, una disminución de presión es causada en el tamaño de la válvula aguas abajo, quizás puede aparecer cavitación.
En la instalación de una válvula, hay que tener cuidado de no dejar que se produzca cavitación.
Le ofrecemos nuestra ayuda con el cálculo estimado de golpe de ariete y/o posible cavitación si considera conveniente hacerlo con nuestro equipo de trabajo de Ingeniería de dimensionamiento de válvulas.
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