¿Qué es el Martillo de Agua?

Martillo de agua o choque hidráulico… y puede entenderse como una colisión abrupta de una babosa sólida de movimiento rápido con en el sistema de tuberías con cualquier obstrucción que pueda ser una curva, una válvula, etc.
Así, el golpe de ariete se define como un aumento repentino de la presión debido a la obstaculización del movimiento del fluido o el cambio de dirección.
Ejemplo Ocurre durante la carga o el calentamiento de la línea de vapor más larga durante la operación de puesta en marcha inicial y también debido a vapor y la mezcla de condensados.
Martillo de agua es algo que ocurre la mayoría de las veces, a sabiendas y sin saberlo, en nuestra vida cotidiana cuando abrimos y cerramos de repente el grifo del baño mientras nos bañamos, lo que da lugar a un golpe de ariete. (acto de abrir y cerrar la válvula de la ducha muy rápido).

Concepto mal entendido sobre el golpe de ariete

Muchos de los fenómenos termohidráulicos que se dan en la tabla a menudo se caracterizan como golpes de ariete. Los daños resultantes de las incidencias de la ocurrencia incluyen choques como el Hidráulico-Térmico. El golpe de ariete se produce principalmente debido a la falta de conciencia y a las prácticas de operación y mantenimiento inadecuadas. En caso de golpe de ariete, el proverbio de la prevención es mejor que la cura es verdadera.

Ocurrencia del golpe de ariete

Cuando el vapor sale de la caldera, tiene que recorrer una distancia antes de llegar al punto de utilización (turbina de vapor o cualquier otro intercambiador de calor) y durante el proceso de recorrido la distancia el vapor comienza a perder calor. Como resultado, el vapor en la tubería comienza a condensarse.
Durante la puesta en marcha de la planta, la tasa de formación de condensado (formado a partir de las gotas de agua) es muy alta, ya que todo el sistema se pone en marcha desde el arranque en frío o en frío.

Durante la operación, estas gotas de condensado comienzan a acumularse a lo largo de la red de tuberías de vapor, formando así una capa sólida de condensado, como se muestra en el gráfico.

La condensación resulta en la formación de gotas de agua. Gradualmente, las capas de condensación se acumulan a lo largo de la tubería y forman la babosa solis.
Cuando esta babosa se encuentra con alguna obstrucción como un orificio, una válvula o una curva, entonces esta obstrucción resultará en la detención repentina de la babosa sólida de forma inesperada. Durante este proceso, la energía K.E. de la babosa sólida cambia a la energía de presión y la red de tuberías tiene que lidiar con ella.

Impacto del golpe de ariete

Es necesario comprender el grave impacto del golpe de ariete en los equipos utilizados en las plantas. El siguiente ejemplo explica claramente la naturaleza destructiva del golpe de ariete:

• Para el vapor saturado la velocidad recomendada es de 25 a 35 metros por segundo
• Para el agua en una red de tuberías la velocidad recomendada es de 2 a 3 metros por segundo

Cuando se produce un golpe de ariete, la babosa de condensado es arrastrada por el vapor y, por lo tanto, la babosa de agua viaja con una velocidad igual a la del vapor que es diez veces más que la de la velocidad del agua. Por lo tanto, el golpe de ariete siempre se asocia con una presión muy alta.

Los factores ayudan a evitar el golpe de ariete

El sistema de vapor es muy complejo y dinámico, por lo que evitar el golpe de ariete es una tarea difícil. Pero con la ayuda de las mejores prácticas de ingeniería su ocurrencia puede ser fácilmente superada adoptando:

• Se debe proporcionar una inclinación adecuada en las líneas de vapor en la dirección del flujo.
• Instalación de trampas de vapor a intervalos regulares y eso también en los puntos más bajos. La instalación del purgador de vapor en los puntos más bajos asegura la eliminación del condensado del sistema.

• El hundimiento de las tuberías da lugar a la formación de condensado en la red de tuberías y puede aumentar las posibilidades de que se produzca un golpe de ariete. Por lo tanto, las tuberías de vapor deben ser apoyadas adecuadamente para evitar cualquier hundimiento.
• Para el arranque en frío de la planta se requieren procedimientos de arranque estándar. Los operarios deben estar debidamente capacitados para cuidar lentamente la apertura de la válvula de aislamiento.
• Dimensionamiento adecuado de las bolsas de drenaje, para asegurar que el condensado no salte o pase fácilmente. El propósito del paquete de drenaje no debe ser derrotado para recoger todo el condensado y pasar el mismo a través de la trampa.
• Los tipos de reductores serán excéntricos en lugar de concéntricos.

El golpe de ariete en las centrales eléctricas

Martillo de agua se produce cuando el agua, acelerada por la presión del vapor o un vacío de baja presión, se detiene repentinamente por el impacto en una válvula o accesorio, como una curva o una te, o en la superficie de una tubería. Las velocidades del agua pueden ser mucho más altas que la velocidad normal del vapor en la tubería, especialmente cuando el golpe de ariete se produce en el arranque. Cuando estas velocidades son destruidas por el impacto, la energía cinética del agua se convierte en energía de presión, y se aplica un choque de presión a la obstrucción. En casos leves, hay ruido y tal vez movimiento de la tubería. Los casos más severos conducen a la fractura de la tubería o de los accesorios con un efecto casi explosivo y el consiguiente escape de vapor vivo en la fractura. La fractura de las tuberías o los componentes del sistema de vapor puede propulsar fragmentos que pueden causar lesiones o la pérdida de vidas en él.