GOLPE DE ARIETE THE CHUCAQUES PRESENT…
INTRODUCCION
Se llama golpe de ariete a una modificación de la presión en una conducción debida a la variación del es a o n m co e qu o. En las paradas de las bombas, en el cierre de las válvulas, etc., se produce esta variación de la velocidad de la circulación del líquido conducido en la tubería.
INTRODUCCION
La presión máxima que soporta la tubería, (positiva o negativa), será la suma o resta del incremento del valor del golpe de ariete ()H) a la presión estática de dicha conducción. La fuerza de inercia del líquido en estado dinámico en la conducción, origina tras el cierre de válvulas, unas depresiones y presiones debidas al movimiento ondulatorio de la columna líquida, hasta que se produzca el paro de toda la masa líquida. Las depresiones o sobre presiones empiezan en un máximo al cierre de válvulas o arada del motor disminu endo hasta el final en ue desa arecerán uedando la conducción en régimen estático. En el valor del golpe de ariete influirán varios factores, tales como la velocidad del tiempo de parada, que a su vez que a su vez puede ser el cierre de la válvula de compuerta o el paro del motor. Otros factores serían: la velocidad del agua dentro de la conducción, el diámetro de la tubería, etc. etc. Para evitar este incremento del golpe de ariete o sobrepresión creada, se instalarán varios elementos como: Válvulas de retención, calderines de aire, chimeneas de equilibrio, válvulas antiariete, etc.
INTRODUCCION
El primer efecto de la parada o modificación de la velocidad del líquido, originará una depresión (o caída de presión en la conducción, salvándose con la instalación de una ventosa en el tramo más cercano a la válvula de compuerta accionada, comunicándose de esta forma el líquido de la conducción con el exterior, no llegando nunca a ser la presión de la tubería mayor que la atmosférica. Esta depresión se debe calcular pues puede ocasionar un golpe de ariete negativo (Nunca utilizaremos tuberías de PVC o PE de 4 atm. de timbraje, pues la depresión interior cuando sea ma or de 0 45 atm deformará esta tubería ocasionará roturas). En cualquier conducción, tanto en elevación como en descenso, se deberá calcular el golpe de ariete y evitarlo o neutralizarlo, evitándose roturas en conducciones, daños en grupos de bombeo e incluso posibles accidentes en el personal de servicio. Normalmente dentro de las instalaciones de riego por aspersión o riegos localizados, no se producen estos "golpes" al estar en comunicación el agua con el aire exterior a través de los aspersores o goteros (aunque no se anula totalmente, lo que se asegura es que el valor que puede alcanzar no superará la suma de las pérdidas de carga y la presión disponible en los aspersores).
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Vamos detallando cada uno de los factores que integrarán su solución Tiempo de parada. El valor del tiempo de parada influye en el golpe de ariete de modo que a menor tiempo, mayor golpe. Se debe no sólo al cierre de las válvulas, sino también al paro del motor que acciona a la bomba de la conducción y or consi uiente siem re tendremos la obli ación de su cálculo. El valor del tiempo de parada viene expresado por una fórmula empírica, que expresa el tiempo en segundos,
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Siendo: T= Tiempo de parada en segundos. C= Coeficiente según la pendiente de la conducción. K= Valor que depende de la conducción. L= Longitud real de la conducción en mts. V= Velocidad del agua en la conducción en m/s g= Constante de la gravedad (9,8 m/seg2) Hm= Altura manométrica en metros. (En realidad es el tiempo que tarda en anularse la onda de presión y sobrepresión) Se considerará la longitud L desde la toma de agua hasta el depósito o hasta el primer punto de salida (conducciones de instalación para riego)
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Celeridad o aceleración. (celeridad de propagación del fenómeno) Se calculará por la siguiente fórmula: Siendo a= Celeridad en m/s G= Factor sin dimensión (depende del material de la tubería) D= Diámetro interior en mm e= espesor del tubo en mm. G= 106/E ; siendo E el coeficiente de elasticidad del material en Kg/cm2. Para los materiales más usuales, G vale:
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Para tubería de fibrocemento utilizaremos las tablas de celridad para fibrocemento o la fórmula sabiendo que G= 5,5 Celeridad en PVC Usando la fórmula de la aceleración y despejando tendremos:
(P realiza la fórmula anterior sustituyendo en los valores del PVC). Siendo P la presión de trabajo de la tubería.
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Celeridad en Polietileno de baja densidad
Sustituyendo G por su valor de 500 y despejando obtendremos la fórmula:
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Celeridad en polietileno de alta densidad La fórmula quedará cuando G= 111,11 en
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Longitud Crítica Se llama longitud crítica al resultado de la ecuación siguiente: Siendo a la celeridad y T el tiempo de parada. L=a .T /2 Este valor lo comparamos con la longitud real de la conducción (L) y según sea, igual, mayor o menor, se aplicarán las fórmulas siguientes: Fórmula de Allievi (la inmediata inferior)
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Fórmula de Michaud superior) Siendo: a= celeridad en m/s V= Velocidad en m/s L= Longitud real en m
(la
inmediata
T= tiempo de parada en seg. El valor del Incremento de H es el incremento del golpe de ariete. Incremento del golpe de ariete Este valor se sumará o restará a la presión estática, para calcular el golpe de ariete, positivo o negativo. Lc=L En este primer caso se podrá solucionar con cualquiera de las fórmulas: Allievi o Micheaud.
Lc>L Cuando la longitud crítica es mayor que la longitud real, se denomina conducción corta y se resolverá con la fórmula de Micheaud. Lc
GRUPO: LOS CHUCAQUES
LEÓN QUIROZ RODOLFO EMANUEL.
ESTRADA GONZALES CARBOS EDUARDO.
OCAÑA JARA RICHARD OSCAR.
SANCHEZ RUIZ SOLANGE.
