Golpe de ariete en el sistema de suministro de agua y calefacción: causas + medidas preventivas
Uno de los principales problemas al operar sistemas autónomos de suministro de agua y calefacción es la caída de presión.El golpe de ariete en el sistema de suministro de agua y de calentamiento de agua resultante de este cambio repentino puede causar daños graves. Hay que advertirle, ¿no crees?
Te contamos cómo prevenir el fenómeno y neutralizar sus consecuencias negativas, asegurando el funcionamiento ininterrumpido de los circuitos. Aquí aprenderá qué métodos se utilizan para eliminar el golpe de ariete en los sistemas que transportan agua a grifos y dispositivos de calefacción.
El artículo presentado para revisión examina en detalle la naturaleza del golpe de ariete. Se enumeran medidas preventivas para evitar que se produzca una situación peligrosa. Para una comprensión visual de este difícil tema, se adjuntan diagramas, ilustraciones fotográficas y videos.
El contenido del artículo:
¿Qué es el golpe de ariete?
El golpe de ariete es un aumento de presión breve pero significativo en un sistema lleno de líquido. Este fenómeno se produce cuando un flujo de fluido choca con un obstáculo que aparece en su camino. Ejemplos típicos de la aparición de tales obstáculos incluyen el cierre repentino de válvulas de cierre, parada repentina de la bomba, esclusa de aire, etc.
Al encontrar un obstáculo, el flujo de agua por inercia continúa fluyendo a la velocidad con la que se movía antes de que apareciera el obstáculo.Las primeras capas en contacto con el obstáculo se compactan a la misma velocidad debido a la llegada de capas posteriores.
Debido a la constante inyección de nuevas capas de flujo, la presión aumenta rápidamente y el líquido “busca” la manera de volcar su parte para descargarla.
Una situación similar casi siempre ocurre cuando se interrumpe el flujo. válvula de bola o una válvula. A primera vista, el fenómeno puede parecer inofensivo. Por eso muchos propietarios no le prestan mucha atención.
Pero, de hecho, si se descubren los requisitos previos para un defecto inminente en tuberías y accesorios, vale la pena eliminarlo lo más rápido posible. Después de todo, debido al golpe de ariete, aparecen grietas y grietas en el sistema de calefacción, así como daños al equipo.
Este grave problema puede ir precedido de clics y golpes, así como de ruidos extraños en las tuberías de suministro de agua, acompañados de un característico "gruñido".
El chasquido se produce principalmente en lugares donde las tuberías más grandes están conectadas a tuberías más pequeñas. El agua que pasa por sus paredes interiores encuentra un obstáculo, aunque incompleto, pero sigue siendo un obstáculo.
En caso de emergencia, pueden sufrir el efecto del golpe de ariete:
- equipo (se viola la estanqueidad de las tuberías y se destruyen los dispositivos de calefacción);
- propiedad (el agua que fluye de una red dañada inundará la vivienda y provocará daños en los muebles);
- familiar (si se produce una infracción en el sistema de calefacción, existe peligro de quemaduras térmicas graves).
Según las estadísticas, la “mayor parte” de las averías en las tuberías, aproximadamente el 60%, se debe al golpe de ariete. Más a menudo, las consecuencias negativas de este efecto se pueden observar en tuberías desgastadas y cubiertas de corrosión.
Causa los mayores problemas a tuberías largas, por ejemplo, al instalar "piso cálido", a lo largo de cuyos contornos circula un líquido calentado a una determinada temperatura.
El grado de daño depende en gran medida de la ubicación del obstáculo: si está al comienzo de una tubería larga, la cantidad de aumento de presión será insignificante, pero si está al final será mucho mayor.
Muy a menudo, el efecto se manifiesta cuando se utilizan tuberías de diferentes diámetros al instalar el sistema de calefacción. Si las tuberías de "diferentes tamaños" no se llevan a un "denominador" común mediante adaptadores, es inevitable un aumento de presión en el sistema de calefacción. En esta situación, para proteger el sistema, el circuito está equipado con una válvula especial: un termostato.
Causas del golpe de ariete
La naturaleza física de este fenómeno radica en la pérdida total o una reducción significativa del rendimiento de las tuberías de agua, como resultado de lo cual aumenta la presión del fluido en el sistema.
En las casas donde las comunicaciones de ingeniería estaban mal diseñadas y equipadas, a menudo se pueden escuchar golpes y clics característicos en la tubería.
Son una manifestación externa del golpe de ariete y ocurren cuando la circulación de fluido en un sistema cerrado se detiene repentinamente y luego su movimiento también se reanuda repentinamente.
Si aparece un obstáculo en el camino de un flujo de agua que se mueve a cierta velocidad, su velocidad de movimiento disminuye y el volumen continúa aumentando. Al no encontrar salida, forma una onda inversa que, al chocar con la masa de agua principal, aumenta la presión en el sistema. En ocasiones puede alcanzar un umbral de 20 Atm.
Debido a la estrechez de la carretera, el volumen acumulado no tiene adónde ir, pero una energía poderosa todavía se esfuerza por encontrar una salida al entorno externo. La fuerza del impacto resultante de tal colisión crea el peligro de rotura de la tubería, que no tiene un margen de seguridad suficiente.
Por esta razón, para equipar el sistema, es necesario utilizar tuberías de agua y gas sin costura adaptadas para redes de agua que cumplan con GOST 3262-75, o análogos de metal y plástico a presión fabricados de acuerdo con GOST 18599.
Los principales factores que provocan la aparición de golpes de ariete en las tuberías son:
- interrupciones en el funcionamiento o falla de la bomba de circulación;
- presencia de aire en un circuito cerrado del sistema;
- cortes de energía;
- en caso de cierre repentino de las válvulas de cierre.
Puede ocurrir un aumento a corto plazo de la presión en un circuito cerrado debido a la inyección de líquido por encima de la norma prescrita si, cuando se enciende la bomba, el impulsor comienza a moverse a altas velocidades.
Recientemente, durante el acuerdo sistema de calefacción autónomo En lugar de válvulas y válvulas de compuerta antiguas, se utilizan cada vez más válvulas de bola, cuyo diseño no permite un funcionamiento suave.
Su capacidad para tener un efecto de acción rápida tiene un inconveniente, siendo una de las causas más comunes de golpe de ariete.
Desde el punto de vista de la seguridad, las válvulas de tornillo son más preferibles porque, debido al desenrollado gradual de las cajas de grasa, garantizan una apertura y cierre suaves de las válvulas de cierre.
Una situación similar ocurre cuando no se libera aire del circuito antes de iniciar el sistema. Al abrir el grifo, el agua encuentra un tapón de aire que, en un sistema cerrado, actúa como una especie de amortiguador neumático.
¿Cómo evitar el problema?
La protección adecuada del sistema de tuberías de suministro de agua ayudará a reducir la intensidad y neutralizar la influencia del exceso de presión.
Para evitar la creación de un exceso de presión de carácter único y permanente, tanto en una sección separada del circuito como en todo el sistema en su conjunto, se utilizan una serie de medidas básicas.
Opción 1. Apagado suave del sistema
Este es uno de los principales requisitos a la hora de poner en marcha y cerrar sistemas de tuberías, y está claramente establecido en los documentos reglamentarios.
El caso es que la energía del choque hidráulico, debido a la elasticidad de las paredes de la tubería, no actúa con toda su fuerza al mismo tiempo. Para compensar las deformaciones elásticas, se divide en varios intervalos de tiempo.
Por tanto, con la misma fuerza de impacto total, la potencia de impacto en un momento determinado se reducirá significativamente. Al encenderse suavemente, el proceso de acumulación de presión se puede prolongar en el tiempo, minimizando daños importantes al sistema.
Los grifos, cuyo diseño prevé un gran espacio hasta que se corta el agua, se instalan en la etapa de instalación del equipo.
Opcion 2. Aplicación de dispositivos automáticos.
La automatización debe configurarse para ajustar suavemente la presión estática en el sistema. La instalación de bombas con control automático de velocidad o unidades controladas electrónicamente que estén equipadas con convertidores de frecuencia incorporados ayuda a lograr el efecto deseado.
Las bombas equipadas con control automático de velocidad del motor son capaces de aumentar o disminuir suavemente la presión en el sistema. En este caso, el software realiza simultáneamente dos tareas: monitorea los cambios de presión en el suministro de agua y ajusta automáticamente la presión.
Métodos para la modernización integral del sistema.
Una modernización integral del sistema implica la instalación de equipos destinados a neutralizar los efectos del exceso de presión.
Método 1. Aplicación de compensadores y amortiguadores.
Amortiguadores y acumuladores hidraulicos Realiza simultáneamente tres funciones: recolectar líquido, eliminar su exceso de volumen del sistema y también ayudar a prevenir fenómenos no deseados.
Un dispositivo de compensación, cuya función desempeña un acumulador hidráulico, se instala en la dirección del movimiento del agua en aquellos intervalos del circuito de calefacción donde existe una alta probabilidad de fluctuaciones de presión en el sistema.
Un acumulador hidráulico o amortiguador es un matraz de acero con un volumen de hasta 30 litros, que incluye dos secciones separadas por una membrana de goma o caucho.
Cuando la presión aumenta, los amortiguadores hidráulicos se "dejan caer" en el depósito. Al doblar la membrana de goma hacia la cámara de aire en el momento en que sube la columna de agua, se consigue el efecto de aumentar artificialmente el volumen del circuito.
Como dispositivos de amortiguación se utilizan tubos hechos de caucho reforzado resistente al calor o plástico elástico.
Para conseguir el efecto deseado basta con utilizar un producto de 20-30 cm de largo, si la tubería es larga se aumenta la sección del amortiguador otros 10 cm.
Método #2.Instalación de una válvula de seguridad tipo diafragma.
Se coloca una válvula de seguridad de tipo diafragma en la salida de una tubería cerca de la bomba para liberar una cantidad predeterminada de agua cuando hay exceso de presión.
Dependiendo del fabricante y del modelo, la válvula de seguridad se activa mediante un comando eléctrico del controlador o mediante un dispositivo piloto de acción rápida.
El dispositivo se activa cuando la presión excede un nivel seguro, protegiendo gasolinera cuando el equipo se detiene repentinamente. En el momento de un aumento peligroso de presión, se abre por completo y, cuando cae a un nivel normal, el regulador se cierra lentamente.
Método #3. Equipar una válvula termostática con una derivación.
La derivación es un tubo estrecho con un espacio libre de 0,2 a 0,4 mm, que se instala en la dirección de circulación del refrigerante. La tarea principal del elemento es gradualmente presión más baja.
El método de derivación se utiliza cuando disposición de sistemas autónomos, cuya tubería está hecha únicamente de tuberías nuevas. Esto se debe al hecho de que la presencia de óxido y sedimentos en las tuberías viejas puede reducir la efectividad de la derivación a "no". Por este motivo, cuando se utiliza un derivador en la entrada del circuito de calefacción, se recomienda instalar filtros de agua eficientes.
Método #4. Usando un súper termostato de seguridad
Este es un tipo de fusible que monitorea la presión en el sistema y no permite que funcione después de que el indicador alcanza un nivel crítico. El dispositivo está equipado con un mecanismo de resorte ubicado entre el cabezal térmico y la válvula. El mecanismo de resorte se activa por exceso de presión, impidiendo que la válvula se cierre por completo.
Dichos termostatos se instalan estrictamente en la dirección indicada en la carcasa.
Realización de trabajos preventivos.
Además de seguir estrictamente las reglas para la operación de tuberías, la implementación oportuna de medidas preventivas ayuda a prevenir accidentes. Después de todo, todos los procesos en el sistema de suministro de agua o en el circuito de calefacción están interconectados. Y el golpe de ariete es sólo la “gota” destructiva final que puede tener consecuencias negativas en el contexto de un estado técnico insatisfactorio del sistema de suministro de agua.
Las vibraciones de las tuberías y los cambios de presión contribuyen a la formación de microfisuras en la estructura metálica. Los defectos formados con el tiempo durante la aparición del golpe de ariete aparecen inmediatamente en áreas de mayor tensión interna: juntas mecánicas, curvas y costuras de soldadura.
El principal conjunto de trabajos realizados durante la prevención:
- control de salud del grupo de seguridad: válvula de seguridad, purga de aire y manómetro;
- Comprobar periódicamente la presión detrás de la membrana del depósito de expansión., y si se detectan resultados insatisfactorios, su ajuste;
- probando el sistema para detectar fugas y comprobar el grado de desgaste de las tuberías;
- seguimiento de la posición de la válvulaválvulas de cierre y control de fugas;
- Comprobar periódicamente el estado de los filtros.que retengan incrustaciones, arena y partículas de óxido, si es necesario limpiar y enjuagar los elementos;
Prevención encaminada a mantener el buen estado de las instalaciones sanitarias y sistema de calefacción, incluye tipos de trabajo simples. Pero no deberías ignorarlos. Al fin y al cabo, esto puede suponer una importante pérdida de dinero y tiempo en trabajos de reparación completos.
Las medidas de protección enumeradas son más efectivas si se aplican de manera integral. Pero gracias a un enfoque integrado para resolver el problema, podrá neutralizar las consecuencias negativas y así prolongar la vida útil del sistema.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Vídeo #1. Golpe de ariete, como sucede:
Vídeo #2. Prueba de eficacia del amortiguador:
El golpe de ariete en un sistema de suministro de agua es un hecho común que puede causar daños graves. Y su tarea es solucionar el problema lo más rápido posible. Después de todo, si la situación se repite, los elementos del sistema pronto fallarán. Y las reparaciones posteriores costarán mucho más.
Por favor haga preguntas y escriba comentarios en el bloque a continuación. Estamos esperando sus historias sobre cómo registró un golpe de ariete en el sistema o notó sus consecuencias. Me interesa su opinión sobre la información presentada.
Casi todo el mundo se ha encontrado con un fenómeno similar. Por cierto, incluso en un apartamento, al reemplazar las juntas del grifo y cerrar la válvula principal, se puede producir un golpe de ariete. Está claro que su fuerza no será muy significativa, pero con el tiempo desactivará el sistema de suministro de agua.Por eso se recomienda que en apartamentos y casas, después de los trabajos de reparación, antes de abrir la válvula central, abra ligeramente los grifos para mitigar el aumento de presión.
Nunca me he encontrado con golpes de ariete en el sistema de suministro de agua. Tal vez porque vivo en un apartamento; una vez solo las tuberías "zumbaron" y temblaron directamente, pero no hubo golpe de ariete. Hay algún lugar en el suministro de agua a donde irá el agua. Pero en el sistema de refrigeración del motor de un automóvil, el efecto del golpe de ariete tuvo que observarse un par de veces; el efecto, por supuesto, es sorprendente. Incluso una pequeña cantidad de agua tiene una enorme cantidad de energía.
Vivir en un apartamento no es garantía de que no experimentará golpes de ariete. En el edificio de apartamentos de nuestro vecino, un toallero calefactor se rompió por culpa del fontanero de la empresa gestora.
La lavadora abre y cierra el agua mediante válvulas solenoides. Después de comprar un auto nuevo, comencé a notar golpes en todas las tuberías cuando se activaba la válvula de la lavadora. Se puede escuchar en toda la casa, y donde se encuentra la instalación del filtro de agua potable, los tubos plásticos flexibles con los que está conectada saltan y tiemblan en este momento.
En realidad, eso es lo que vine a buscar: estoy buscando algún tipo de amortiguador, un simple amortiguador, para poner delante de la lavadora.