Il colpo d’ariete è un fenomeno idraulico che si verifica quando l’acqua che scorre viene bruscamente fermata da un blocco sul suo percorso. Poiché le molecole d’acqua hanno una capacità di compressione molto limitata, un arresto improvviso costringe l’acqua a muoversi nella direzione opposta, che viene nuovamente sbattuta in avanti dall’acqua in arrivo e così via. Questo sbattere ripetuto dell’acqua su se stessa provoca un’onda d’urto così forte che può causare danni significativi alle condutture e ad altre attrezzature collegate.

Il colpo d’ariete può essere causato sia dall’avvio/arresto di una pompa, o dalla chiusura improvvisa di una valvola, o da un’interruzione dell’alimentazione della pompa, o anche da un funzionamento improprio/incorporazione di dispositivi di protezione dalle sovratensioni.

I picchi di pressione dovuti al colpo d’ariete possono superare da 5 a 10 volte la normale pressione di lavoro. Questa forza della pressione dell’acqua dipende da due fattori chiave: la portata del fluido e la durata dell’arresto del flusso. Per esempio, una valvola a chiusura rapida può provocare una forza pari a quella di un colpo d’ariete di 835 libbre attraverso 100 galloni di acqua che scorre attraverso un tubo da 2″ a 10 piedi/secondo. (Fonte: Understanding Water Hammer by DFT Valves).

A causa di questo improvviso aumento di pressione, diversi componenti del sistema vengono colpiti. Il colpo d’ariete può deformare e danneggiare significativamente le condutture e i giunti dei tubi. L’improvviso differenziale di pressione è noto per incrinare e far scoppiare i tubi con conseguenti riparazioni costose e danni da fuoriuscita.

Le valvole utilizzate per gestire il flusso dell’acqua, quando sono colpite dal colpo d’ariete, possono fallire completamente causando gravi danni dovuti al riflusso o al trabocco. Il guasto della valvola può anche provocare danni collaterali ad altre attrezzature collegate, come manometri, misuratori di portata, pompe, caldaie, turbine ecc.

Inoltre, improvvisi picchi di pressione possono portare a guarnizioni saltate e tubi rotti che possono causare gravi lesioni a chiunque si trovi nelle vicinanze. La gravità di tali danni in un ambiente industriale può essere devastante.

Esistono diverse soluzioni per tenere la pressione idraulica sotto controllo. Alcune di queste comportano l’installazione di:

• Arresto del colpo d’ariete,
• Vasche di calma,
• Vasi di pressione,
• Valvole di ritegno,
• Valvole a chiusura lenta, e/o
• Camere d’aria.

Inoltre, è importante che le aziende progettino sistemi che ottimizzino la posizione delle valvole permettendo una gestione efficiente delle fluttuazioni di pressione. Infine, il personale operativo deve essere adeguatamente addestrato per garantire che i danni dovuti agli errori manuali possano essere evitati.

Di Saumya Garg