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3.5.- Golpe de ariete.

El golpe de ariete es un fenómeno hidráulico producido por rápidas fluctuaciones en el flujo debido a la interrupción o inicio súbitos del flujo en una tubería, produciendo una variación de presión por encima o debajo de la presión de operación y cambios bruscos en la velocidad del flujo.

También produce el fenómeno de golpe de ariete el proceso de oscilación de las ondas de presión de gran magnitud que se producen al momento de interrumpir o iniciar el flujo dentro de una tubería, las cuales decrecen en el tiempo hasta que la tubería en la que se generó el golpe logra absorber la energía de impacto y se estabiliza la presión en el conducto.

En el vídeo de a continuación podemos ver las movimiento que produce el golpe de ariete por la apertura de una válvula repentina. Además se ve como utiliza un válvula de admisión de aire para reducir su efecto.

Las causas principales de los golpes de ariete, en los sistemas de abastecimiento de agua potable, son las operaciones de bombas y la manipulación momentánea de válvulas.

En un sistema con conducción por gravedad, como la mayoría de los sistemas de saneamiento, el golpe de ariete es debido abrir o cerrar una válvula.

Como consecuencia del aumento brusco y repentino de la presión dentro de un conducto ocasionado por el golpe de ariete, en un sistema de abastecimiento de agua potable pueden producirse los siguientes efectos:

  • Ruido: Quizás sea el efecto menos nocivo, ya que no afecta al sistema como tal, pero afecta a las poblaciones cercanas al lugar en donde se produce el golpe de ariete.
  • Vibraciones: Las variaciones de presión al momento de ser absorbidas por el sistema generan vibraciones en la tuberías y en las estructuras cercanas al tramo afectado, debilitando su resistencia, agrietamiento, también puede aflojar el terreno causando inestabilidad y hundimiento en el suelo. Esta situación empeora el estado del sistema gradualmente cada vez que vuelve a ocurrir el fenómeno.
  • Falla en bombas, válvulas y otros accesorios: cada uno de los componentes del sistema está diseñado para soportar un valor de presión determinado e incluso tiene un cierto margen de tolerancia, pero el aumento de presión que ocurre en un golpe de ariete puede sobrepasar ese límite y causar desperfectos en los artefactos, teniendo que realizar en esas circunstancias reparaciones o incluso el reemplazo de la pieza dañada.
  • Ruptura de tuberías: Es el caso más indeseable que puede presentarse a cauda del golpe de ariete es el colapso de algún tramo de tubería, esto requeriría atención inmediata ya que el suministro de agua quedaría interrumpido hasta el momento de corregir el problema suscitado.

Evitar que se produzca el golpe de ariete es casi imposible, por lo que lo más pertinente es controlarlo atenuando su efecto o protegiendo la instalación.

Cuando el golpe de ariete es producido por la manipulación de válvulas, la magnitud de este puede minimizarse mediante el control del tiempo de apertura o cierre de válvula, tal que sea lo suficientemente lento como para no generar sobrepresiones que sobrepasen los valores estipulados en el diseño.

Para el caso del golpe de ariete a raíz del paro o arranque de una bomba, la magnitud de la variación de presión es bastante significativa y no puede evitarse. Para esta situación existen diferentes mecanismos que ayudan a disipar la presión generada reduciendo el impacto de esta en el sistema. Las medidas de protección más comunes son: