Fenómenos Transitorios

En una línea de conducción pueden presentarse ciertos fenómenos denominados “fenómenos transitorios hidráulicos rápidos” o simplemente fenómenos transitorios que también pueden conocerse como golpe de ariete. Estos se caracterizan por presentan de forma brusca y a pesar de tener una duración muy corta pueden ser muy peligrosos para la tuberías, además de que son inevitables y con el tiempo van reduciendo la vida útil de la línea de conducción.

Lo que causan estos fenómenos es que producen una sobre presión o depresión ( presión negativa o vacio), la cual se va propagando por la tubería a una velocidad, denominada celeridad, la cual depende de ciertas características de la línea de conducción como lo son los módulos elásticos del fluido y material de la tubería, diámetro y rugosidad de la misma, también depende de la velocidad del sonido en el fluido. Si el material de la tubería fuera indeformable la velocidad del sonido en el fluido y la celeridad serian la misma.

Al presentarse estos fenómenos por lo general la onda de presiones viaja atreves de la línea y regresa una y otra vez, cada vez con menor intensidad hasta disiparse. Si la onda viaja en el sentido contrario al de la línea de conducción se presentara una sobre presión y de forma inversa si esta viaja en el mismo sentido será una depresión. Como la celeridad depende del diámetro de la tubería si este presenta alguna variación a lo largo de la tubería una parte de la onda de presión seguirá en el mismo sentido y otra se reflejara y regresara. La cantidad de onda que sigue por la línea de conducción su puede calcular con el coeficiente de transmisión “s” el cual tendrá relación con el primer y segundo diámetro de la tubería y la celeridad de la onda.

En el caso de una depresión se puede presentar el problema de la cavitación. Que es que el agua se evapora por efecto de presión a temperaturas mucho menores a 100 grados centígrados.

La intensidad de estos fenómenos depende de la brusquedad con que se presenten por lo que en el caso de una bomba hidráulica el mayor peligro seria en el supuesto de un paro eléctrico pues la disminución de carga hidráulica suministrada por la misma seria súbita y a consecuencia se podría generar el fenómeno forma muy brusca. También al presentarse una depresión las maquinas pueden llegar a girar de manera inversa lo cual las puede averiar por lo que la rotación inversa máxima que puede soportar la bomba debe ser proporcionada por el fabricante o de lo contrario no deberá ser mayo al 20% de la rotación normal.

De igual manera en el caso de una válvula de paso las sobre presiones y depresiones que se puedan generar dependen de la velocidad con que se cierre la válvula además de la longitud de la tubería celeridad y velocidad con que viaje el fluido ante del cierre. Si el tiempo en que se cierre la válvula es menor al tiempo que tarda la onda de presión en recorrer la tubería de ida y de vuelta se presentara en golpe directo, el cual es más peligroso. Para calcular estas sobre presiones de golpe directo se usa la formula de Joukovsky.

Para que una línea sea segura y no vaya a fallar a causa de las sobre presiones se tendrá que asegurar que la sobre presión que se pueda presentar en la tuberia sea menor a la clase de

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