Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El golpe de ariete o choque hidráulico fenómeno y puede ser entendido como colisión abrupta de movimiento rápido lingote sólido con en el sistema de tuberías con cualquier obstrucción que puede ser curva, la válvula etc. Así, un martillo de agua se define como un aumento repentino de la presión a causa de impedimento al movimiento fluido o al cambio de dirección.
Ejemplo Ocurre durante la carga o el calentamiento de la línea de vapor más larga durante la operación de puesta en marcha inicial y también debido a la mezcla de vapor y condensado. El golpe de ariete es algo que ocurre la mayoría de las veces a sabiendas y sin saberlo en nuestra vida cotidiana: cuando abrimos y cerramos repentinamente el grifo de agua del baño mientras nos bañamos, se produce un golpe de ariete. (acción de abrir / cerrar la válvula de la ducha muy rápido).
Indice de contenidos
Concepto incomprendido sobre el martillo de ariete
Muchos fenómenos termohidráulicos, como se indica en la tabla, a menudo se caracterizan erróneamente como golpe de ariete. Los daños resultantes de las incidencias de ocurrencia incluyen choques como los hidráulicos y térmicos. El golpe de ariete ocurre principalmente debido a la falta de conciencia y a las prácticas inadecuadas de operación y mantenimiento. En el caso del golpe de ariete, el proverbio de que «es mejor prevenir que curar» es cierto.
| Fenómeno termodinámico | Lugar de ocurrencia |
| Golpe de ariete | En tubos y cabezales de vapor |
| Pistón de agua (ondas horizontales inestables) | Tanque de almacenamiento (como desaireador) |
| Condensación repentina y choque de evaporación | En Deaearators |
| Inducción de agua, distorsión del rotor o carcasa | En turbina de vapor y tubería de vapor |
Ocurrencia de golpe de ariete
Cuando el vapor sale de la caldera, tiene que recorrer una distancia antes de llegar al punto de uso (turbina de vapor o cualquier otro intercambiador de calor) y durante el proceso de recorrer la distancia el vapor comienza a perder calor. Como resultado, el vapor en la tubería comienza a condensarse. Durante la puesta en marcha de la planta, la tasa de formación de condensado (formado a partir de las gotas de agua) es muy alta, ya que todo el sistema comienza con una puesta en marcha en frío o en frío.
Durante la operación, estas gotas de condensado comienzan a acumularse a lo largo de la longitud de la red de tuberías de vapor y, por lo tanto, forman un trozo sólido de condensado, como se muestra en la 
condensación dada, lo que da como resultado la formación de gotas de agua. Gradualmente, las capas de condensado se acumulan a lo largo de la tubería y forman una babosa solis. Cuando esta bala se encuentra con cualquier obstrucción como un orificio, una válvula o una curva, esta obstrucción resultará en una parada repentina de la bala sólida de forma inesperada. Durante este proceso, la energía KE de la barra sólida cambia a la energía de presión y la red de tuberías tiene que enfrentarse a ella.
Impacto del martillo de ariete
Es necesario comprender el grave impacto del golpe de ariete en los equipos utilizados en las plantas. El siguiente ejemplo explica claramente la naturaleza destructiva del golpe de ariete:
- Para vapor saturado, la velocidad recomendada es de 25 a 35 metros por segundo
- Para el agua en una red de tuberías, la velocidad recomendada es de 2 a 3 metros por segundo.
Cuando se produce el golpe de ariete, el vapor arrastra la barra de condensado y, por lo tanto, la barra de agua viaja con una velocidad igual a la del vapor, que es diez veces mayor que la velocidad del agua. Por lo tanto, el golpe de ariete siempre está asociado con una presión muy alta.
Los factores ayudan a evitar el golpe de ariete
El sistema de vapor es muy complejo y dinámico, por lo que evitar los golpes de ariete es una tarea desafiante. Pero con la ayuda de seguir las mejores prácticas de ingeniería, su aparición se puede superar fácilmente adoptando:
- Se debe proporcionar una inclinación adecuada en las líneas de vapor en la dirección del flujo.
- Instalación de trampa de vapor a intervalos regulares y también en los puntos más bajos. La instalación de la trampa de vapor en los puntos más bajos asegura la eliminación del condensado del sistema.
- El pandeo de la tubería da como resultado la formación de condensado en la red de tuberías y puede aumentar las posibilidades de golpe de ariete. Por lo tanto, las tuberías de vapor deben tener un soporte adecuado para evitar que se comben.
- Se requieren procedimientos de arranque estándar para el arranque en frío de la planta. Los operadores deben estar debidamente capacitados para cuidar lentamente la apertura de la válvula de aislamiento.
- Dimensionamiento adecuado de las bolsas de drenaje, para garantizar que el condensado no salte o pase fácilmente. El propósito del paquete de drenaje no debe anularse para recolectar todo el condensado y pasar el mismo a través de la trampa.
- Los tipos de reductores deben ser excéntricos en lugar de reductores concéntricos.
Martillo de ariete en centrales eléctricas
El golpe de ariete ocurre cuando el agua, acelerada por la presión del vapor o un vacío de baja presión, se detiene repentinamente por un impacto en una válvula o accesorio, como una curva o una T, o en la superficie de una tubería. Las velocidades del agua pueden ser mucho más altas que la velocidad normal del vapor en la tubería, especialmente cuando el golpe de ariete ocurre al inicio.
Cuando estas velocidades son destruidas por el impacto, la energía cinética del agua se convierte en energía de presión y se aplica un golpe de presión a la obstrucción. En casos leves, hay ruido y quizás movimiento de la tubería.
Los casos más graves conducen a la fractura de la tubería o los accesorios con un efecto casi explosivo y el consiguiente escape de vapor vivo en la fractura. La fractura de tuberías o componentes del sistema de vapor puede propulsar fragmentos que pueden causar lesiones o la muerte.
| Varias fases | Condición bajo la cual ocurre el golpe de ariete |
| Diseño |
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| Operación |
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| Mantenimiento |
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