Para entender o que é golpe de aríete, devemos voltar à Idade Média, onde guerreiros utilizavam esse dispositivo movido a base da força sincronizada para romper portões, muros e cercados. Atualmente, o termo golpe de aríete também é empregado em sistemas hidráulicos e de fluidos, que estão sujeitos aos danos gerados pelo golpe de aríete nas tubulações, válvulas e demais equipamentos.
A palavra aríete é de origem latina, aries, arietis, que significa carneiro. Pesquisadores franceses adotaram o termo “Golpe de Aríete” para descrever este problema que afeta os sistemas hidráulicos, devido à semelhança entre o som rítmico produzido pelas ondas de pressão que atingem um registro de gaveta e o som das batidas de um aríete ao arrombar portas e muralhas de fortificações.
Neste artigo, a Bermo vai te ajudar a entender mais sobre o que é golpe de aríete, onde está presente e como prevenir em, ao menos, 7 situações diferentes.
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O que é golpe de aríete?
O golpe de aríete é uma espécie de golpe de força dentro de uma tubulação que está com algum desequilíbrio de pressão. Os golpes dos fluidos são tão fortes e de maneiras repetidas, que podem romper a tubulação e causar graves estragos.
Basicamente, para entender o que é golpe de aríete, basta entendermos esse mesmo conceito mecânico utilizado na Idade Média, onde os guerreiros utilizavam um tronco de árvore com uma proteção de bronze na ponta para, em movimentos sincronizados, romper trancas, portões, muros e cercas.
De maneira criativa, na ponta do tronco que utilizavam para bater em muralhas, portões etc., era acoplada uma cabeça de um carneiro forjada em metal, em uma clara alusão ao animal que vive dando “cabeçadas” em seus oponentes.
Trazendo para o conceito de tubulações hidráulicas e térmicas, esse golpe pode acontecer de maneira repetida, em alta velocidade e com muita força, fazendo com que haja rupturas e perdas consideráveis.
Basicamente, há dois tipos de golpe de aríete: o hidráulico e o térmico.
A seguir, vamos entender mais sobre eles.
Danos causados por golpes de aríete:
De onde vem o golpe de aríete hidráulico
Em um sistema hidráulico, o golpe de aríete acontece a partir do momento em que uma válvula é fechada de maneira súbita. Ou seja, quando a válvula é fechada abruptamente, o fluxo é interrompido e a força da inércia produz um choque de pressão, formando-se um vácuo que fica preso dentro da tubulação.
Quando o fluido volta a percorrer a tubulação, esse vácuo é propagado e cria uma onda de choque contra a tubulação. Essa onda é o golpe de aríete.
Leia o artigo: O que são e como funcionam as Válvulas de Bloqueio?
De onde vem o golpe de aríete térmico
Em um sistema térmico, o golpe de aríete é causado por bolhas de vapor que eventualmente escapam para dentro da tubulação. Essas bolhas em algum momento vão se romper, causando um vácuo que vai para todas as direções da tubulação, gerando assim, o golpe de aríete.
Em sistemas térmicos, o golpe de aríete pode ser causado por instalação incorreta de válvulas, pessoal não qualificado para manutenção, equipamento inadequado ou com defeito.
Veja também como calcular o custo de vapor.
Como evitar o golpe de aríete em 7 situações diferentes
Agora que você já sabe o que é golpe de aríete e as suas principais ações em sistemas térmicos e hidráulicos, veja também como evitar que o golpe de aríete aconteça nas seguintes situações:
- Linhas de vapor;
- Linhas de condensado;
- Quanto o condensado é elevado;
- Em tanques de água de alimentação;
- Em trocadores de calor onde o condensado se acumula pela formação de vácuo;
- Processos de aquecimento e resfriamento;
- Em trocadores de calor controlados pelo lado vapor.
Continue lendo para saber mais sobre cada uma delas.
Linhas de Vapor
Em linhas de vapor, indica-se um dreno com purgador de vapor. Se você não sabe o que é um purgador, veja o nosso artigo completo sobre o tema.
Todas as linhas de vapor devem ser drenadas, mesmo as mais curtas. Nas mais longas, o dreno deve estar em intervalos regulares. Veja a figura B para entender.
Linhas de Condensado
Para evitar golpe de aríete em linhas de condensado, envie o condensado ao tanque por coletores diferentes. Veja o exemplo na figura B.
Quando o condensado é elevado
E quando o condensado for elevado, como evitar o golpe de aríete? Nesse caso, é preciso fazer a instalação de um amortecedor/pote. Ele vai neutralizar o golpe de aríete, drenando o condensado e deixando o processo sem ruídos. Entenda na figura B.
Leia também: Como evitar o golpe de aríete em linhas de vapor e condensado.
Em tanques de água de alimentação
Para evitar o golpe de aríete em tanques de água de alimentação, deve-se colocar pequenos bocais coletores ao fundo do tanque. Eles vão evitar que o golpe aconteça. Veja o exemplo na figura B.
Em trocadores de calor onde o condensado se acumula pela formação de vácuo
Quando uma válvula de retenção DISCO como quebra-vácuo é instalada, o golpe de aríete é evitado. Isso porque o condensado não será sugado para uma corrente de retorno e, então, ele vai fluir para fora da tubulação normalmente. Veja a explicação na figura B.
Processos de aquecimento e resfriamento
Em processos de aquecimento e resfriamento, o golpe de aríete pode ser evitado quando as válvulas forem abertas e fechadas vagarosamente. Ou seja, sem fechar ou abrir tudo de uma vez, que é uma das principais causas do golpe de aríete.
Para melhorar o processo, use solenóides com amortecimento hidráulico. Válvulas motorizadas também ajudam. Veja o exemplo na figura B.
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Em trocadores de calor controlados pelo lado vapor
Nesse caso, o condensado precisa ser completamente drenado. Faça isso de 11 formas diferentes. Veja como:
- Utilizando purgadores de vapor do tipo boia, pois eles eliminam o ar automaticamente;
- Veja se o purgador não está estragado ou se ele é do tamanho certo;
- Mantenha a pressão mínima na superfície de aquecimento;
- Reduza a flutuação de carga;
- Proporcione drenagem livre e reduza a contrapressão;
- Instale um purgador adicional um pouco mais abaixo;
- Use tubulações maiores para drenar o condensado;
- Se a indicação acima não resolver ou não for possível, faça um pote de acumulação a montante do purgador a vapor.
- Use uma válvula quebra-vácuo.
- Instale uma válvula de retenção para evitar que o condensado seja sugado de volta;
- Use um trocador de calor com área de aquecimento menor e aumente a pressão do vapor para compensar.
Conte com a Bermo para encontrar tudo o que você precisa para o seu sistema hidráulico e térmico, de maneira a evitar o golpe de aríete ou efetuar manutenções adequadas caso o golpe de aríete venha a acontecer.
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