GOLPE DE ARIETE

Golpe de ariete es un término usado para definir las fuerzas destructivas que se crean, y que son debidas a un aumento considerable e instantáneo de la presión en una tubería por la que circula un liquido a una cierta velocidad, cuando, en un momento dado, se cierra rápidamente el paso del liquido. 

Estas enormes fuerzas que se crean en el punto de corte pueden compararse, en algunos casos, con el efecto de una explosión. 

Cuando se produce el golpe de ariete se crea una onda de presión de gran intensidad que se desplaza en sentido contrario al de la corriente, hasta alcanzar un punto de alivio en el circuito, como puede ser una tubería principal o de gran diámetro. Parcialmente amortiguada, esta onda reflejada hace el recorrido inverso hasta alcanzar la válvula o grifo cuyo cierre la ha producido. Así sucesivamente hasta que toda su energía queda disipada en energía de deformación del material de la tubería.

Si esta energía de deformación no sobrepasa el límite elástico del material, la tubería no quedará deformada, limitándose a vibrar entre los distintos puntos de fijación. 

En este caso, si bien la tubería no sufre ningún deterioro, puede generalmente producir ruidos molestos. No sucederá lo mismo con los soportes, que deberán resistir el esfuerzo suplementario que se crea por la vibración. 

Si se sobrepasa el límite de deformación del material de la tubería, caso muy posible en tuberías de materiales plásticos, plomo, cobre, etc., esta deformación permanente y periódica (cada vez que se cierra el grifo) puede llegar a destruir la tubería. Esta onda se supone que es debida a una vibración de las moléculas del liquido que, aun considerándose éste incompresible, acepta siempre una reducción de volumen con el consecuente aumento de presión.

La causa de este fenómeno es el cierre rápido de una válvula o grifo cuyo accionamiento es eléctrico, neumático o manual. La velocidad de cierre de la válvula especialmente la correspondiente al 15 % final de la carrera del cierre, es proporcional a la intensidad de la presión máxima creada. El cierre rápido de válvula puede considerarse cuando el tiempo es igual o inferior a 2L/a segundos. El aumento de la presión tiene un valor que según la fórmula de Joukowsly vale:

L - longitud válvula - punto alivio 

p - incremento de presión (kg/cm2) 

g - peso especifico del liquido 

a - velocidad propagación onda (promedio agua 1200 m/s) 

v - velocidad liquido (metros por segundo) 

g- 9,81 m/s2 

Este fenómeno puede producir un aumento de presión de hasta 20 veces el valor de la velocidad. 

Para las velocidades generalmente empleadas de 1 a 2 m/s se puede llegar a producir incrementos de presión de 20 a 40 kg/cm2. (fig. 8, 9, 10, 11, 12, 13,14, 15, 16, 17, 18, 19,y 20)