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Martelo de água: Um olhar para a causa e efeito

Martelo de água é um fenômeno hidráulico que ocorre quando a água corrente é abruptamente parada por um bloco em seu caminho. Como as moléculas de água têm uma capacidade de compressão muito limitada, uma parada súbita força a água a mover-se na direção oposta, que é novamente empurrada para a frente pela água que entra e assim por diante. Esta batida repetida da água sobre si mesma causa uma onda de choque tão forte que pode causar danos significativos nas tubulações e outros equipamentos ligados.

O golpe de aríete pode ser causado ou pelo arranque/paragem de uma bomba, ou pelo súbito fecho de uma válvula, ou pela falha de energia da bomba, ou mesmo por dispositivos de protecção contra sobretensões que funcionem incorrectamente/incorporam.

Reverse flow causes Water Hammer

Os picos de pressão devidos a golpes de aríete podem exceder 5 a 10 vezes a pressão normal de trabalho. Esta força da pressão da água depende de dois factores chave: o caudal do fluido e o período de tempo durante o qual o caudal é interrompido. Por exemplo, uma válvula de fechamento rápido pode resultar numa força igual à de um martelo de 835 lb através de 100 galões de água fluindo através de um tubo de 2″ a 10 pés/segundo. (Fonte: Entendendo o Martelo de Água pelas Válvulas DFT).

Figure 1: Source: http://www.chengfluid.com/flow_problems/water_hammer
Figure 1: Fonte: http://www.chengfluid.com/flow_problems/water_hammer

Devido a este súbito aumento de pressão, vários componentes do sistema são impactados. Os golpes de aríete podem deformar e danificar significativamente as tubagens e juntas de tubos. O súbito diferencial de pressão tem sido conhecido por rachar e rebentar tubulações, resultando em reparos dispendiosos e danos por derramamento.

Válvulas utilizadas para gerir o fluxo de água, quando afectadas por golpes de aríete, podem falhar completamente causando danos graves devido a refluxo ou transbordamento. A falha da válvula também pode resultar em danos colaterais de outros equipamentos ligados, tais como manómetros, medidores de pressão, bombas, caldeiras, turbinas, etc.

Outros, picos de pressão repentinos podem levar a juntas de sopro e ruptura de tubagens, o que pode causar lesões graves a qualquer pessoa que se encontre por perto. A gravidade de tais danos em um ambiente industrial pode ser devastadora.

Existem soluções universais para manter a pressão hidráulica sob controle. Algumas delas envolvem a instalação de:

  • Pára-choques de martelo,
  • Cisternas de surto,
  • Válvulas de pressão,
  • Válvulas de verificação,
  • Válvulas de fecho baixo,e/ou
  • Câmaras de ar.

Adicionalmente, é importante que as empresas projectem sistemas que optimizem a localização das válvulas, permitindo uma gestão eficiente das flutuações de pressão. Finalmente, o pessoal operacional precisa ser adequadamente treinado para garantir que os danos devidos a erro manual possam ser evitados.

Por Saumya Garg