O que é Golpe de Aríete ou Martelo hidráulico?

Fechar ou abrir válvulas rapidamente – ou iniciar a parada de bombas – pode causar transientes de pressão em tubulações conhecidos como surtos ou golpes de aríete.

Um “Golpe de Aríete” ou ” martelo Hidráulico” no cano ou tubo é um pico de pressão causado pela variação repentina da taxa de fluxo .

Os golpes de aríete podem ser criados se:

  • válvulas abre ou fecha rápido.
  • as bombas param ou iniciam repentinamente.
  • partes do encanamento estouram.

E a energia de velocidade é convertida em energia de pressão. Como o fluxo de água é restrito dentro de uma tubulação, uma onda de choque viajará para frente e para trás através da água incompressível na tubulação, desviando tudo em seu caminho.

Como os líquidos têm uma compressibilidade muito baixa, a energia de pressão resultante pode ser muito alta. Se a intensidade da onda de choque for alta, podem ocorrer danos físicos ao sistema.

O pico de pressão do golpe de aríete em uma tubulação causado pelo fechamento ou abertura de uma válvula pode ser estimado como:

 

Δ p = 0,070 Δv l / Δ t                                       (1)

Onde

Δ p = aumento na pressão – pico de pressão (psi)

Δ v = mudança na velocidade do fluxo (ft/s)

Δ t = tempo de fechamento da válvula (s)

l = comprimento do tubo a montante (ft)

  • 1 pé (pé) = 0,3048 m
  • 1 pé/s = 0,3048 m/s
  • 1 psi (lb/in 2 ) = 6894,8 Pa (N/m 2 )

Exemplo – golpe de aríete gerado ao fechar uma válvula solenoide

O pico de pressão (golpe de aríete) em um tubo de água de 100 pés onde a velocidade do fluxo de água é reduzida de 6 pés/s para 0 pés/s quando uma válvula solenoide fecha em 0,1 s – pode ser estimado como:

Δ p = 0,070 ((6 pés/s) –  (0 pés/s) ) (100 pés) / (0,1 s) 

    = 42 0 (psi)

Com um tempo de fechamento de 1 s (válvula solenoide com amortecedor) – o pico de pressão (golpe de aríete) pode ser estimado como:

Δ p = 0,070 ((6 pés/s) –  (0 pés/s) ) (100 pés) / (1 s) 

    = 42(psi)

 

Para evitar que golpes de aríete danifiquem os sistemas de tubulação.

  • abrir e fechar as válvulas lentamente
  • use soft starters para iniciar/parar bombas

 

Fonte: https://www.engineeringtoolbox.com/water-hammer-d_966.html