INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO «SANTIAGO MARIÑO»

SAIA – BARINASMECÁNICA DE FLUIDOS II

T.S.U. EGARDO RICO C.I. 15.848.224

Mapa Conceptual: Mapa Conceptual: Fundamentos y Control Fundamentos y Control de la Sobrepresión en de la Sobrepresión en

TuberíasTuberías

Fundamentos y Fundamentos y Control de la Control de la

Sobrepresión en Sobrepresión en TuberíasTuberías

FundamentosFundamentos

La sobrepresión en las tuberías consiste en el análisis del golpe de ariete, ya que los sistemas hidráulicos a presión están sujetos a cambios bruscos y repentinos en la operación de algún elemento, como cambios accidentales o planeados en la apertura de las válvulas, accionamiento o detención de unidades de bombeo o cambios en el nivel de tanques o recipientes a presión. Es allí donde tomamos en cuenta el fenómeno del golpe de ariete, ya que pueden producirse grandes variaciones de presión en poco tiempo debido al choque que se produce sobre las paredes de un conducto cuando el movimiento del líquido es modificado bruscamente. Además es importante tener en cuenta que es utilizable porque en la ingeniería hidráulica se diseñan las secciones de las tuberías.

Golpe de ArieteGolpe de Ariete

El golpe de ariete nos permite determinar el tiempo y secuencia de cierre de las válvulas, el espesor y material de las tuberías y el rating de válvulas y accesorios, así como los dispositivos de alivio que requiera el sistema. Para sistemas de tuberías existentes, el análisis permite evaluar las modificaciones posibles y los sistemas de alivio requeridos. Además se han diseñados dispositivos de protección de las tuberías contra el Golpe de Ariete.

Ondas de PresiónOndas de PresiónPueden serPueden ser

Negativas Negativas (Depresiones)(Depresiones)

Positivas Positivas (Sobrepresio(Sobrepresio

nes)nes)

Aumentan la presión total interna hasta llegar a superar la presión máxima admisible, lo que puede ocasionar daños mecánicos graves a las tuberías y accesorios.

Pueden disminuir la presión total hasta generar cavitación, 4Separación de la columna de líquido o el colapso de la tubería por efecto de la presión Externa.

Fundamentos y Fundamentos y Control de la Control de la

Sobrepresión en Sobrepresión en TuberíasTuberías

FuncionamientoFuncionamiento

•El agua se acelera a lo largo del conducto hasta alcanzar una determinada velocidad que hace que se cierre la válvula A.•Entonces se crea una fuerte presión ejercida por el agua que se encuentra en movimiento y es detenida de golpe;•Así permite la apertura de la válvula B y pasa agua al depósito hasta que se equilibran las presiones.•Se abre la válvula A y el ciclo se repite una y otra vez.

Factor del cual Factor del cual depende la depende la

sobrepresiónsobrepresión

Origen de la Origen de la SobrepresiónSobrepresión

La sobrepresión se origina cuando se cierra bruscamente una válvula y la partículas del fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen detrás y que siguen en movimiento. es por ello que básicamente la sobrepresión depende de las dimensiones de la tubería y de la velocidad con que viaje el fluido

La celeridad depende del la geometría de la tubería

Prevención o Mitigación del Golpe de Ariete

Cerrar lentamente la válvula de impulsión.

Aumentar el momento de inercia de los elementos que rotan en la bomba y el motor es útil, debido a que aumenta el intervalo de tiempo disponible para el ajuste de la válvula.

Instalar la bomba con un volante, que en el caso de corte de la corriente reduzca lentamente la velocidad del motor y por consiguiente la velocidad del agua en la tubería.

Escoger el diámetro de la tubería de impulsión grande para que la velocidad sea pequeña.

Utilizar almedanas. Su uso se restringe a instalaciones de pequeña cabeza y no son generalmente económicas.

Usar una cámara o colchón de aire. Esto ha dado resultados satisfactorios, pero su costo inicial y la dificultad de mantener el nivel deseado del agua, le hacen perder importancia.

Utilizar un "bypass" a través de la válvula de seguridad.