Golpe de Aríete

O golpe de aríete é um fenômeno hidráulico que ocorre em tubulações quando há uma mudança brusca na velocidade do fluxo do fluido, resultando em pressões elevadas e ondas de choque que se propagam através do sistema. Este fenômeno pode causar danos significativos à infraestrutura da tubulação, como vazamentos, rachaduras, rupturas e até mesmo falhas catastróficas.

O nome "aríete" refere-se ao antigo instrumento de guerra que era usado para perfurar fortificações inimigas. O golpe de aríete em tubulações de água é semelhante em sua natureza destrutiva, pois pode causar danos significativos à estrutura da tubulação e prejudicar o funcionamento do sistema.

O golpe de aríete ocorre quando o fluxo de água é interrompido de forma abrupta, causando uma onda de choque que viaja de volta pela tubulação e colide com a água em movimento, resultando em uma grande pressão hidráulica. Esse aumento repentino de pressão pode ser muito prejudicial à tubulação e aos componentes do sistema, como válvulas, equipamentos e instrumentos como medidores de pressão.

Existem várias razões pelas quais o golpe de aríete pode ocorrer, incluindo a rápida abertura ou fechamento de válvulas, mudanças na velocidade do fluxo de água e o arranque repentino de bombas de alta vazão. É importante entender as causas do golpe de aríete para que medidas preventivas possam ser tomadas para evitar danos ao sistema.

Existe uma fórmula simplificada para estimar o golpe de aríete causado em uma tubulação com água a 25ºC que é submetida a um fechamento abrupto de uma válvula. Esta fórmula é mostrada na imagem. Onde:

PGA : Pressão resultante do golpe de aríete (em bar);

ΔV : variação da velocidade da água, em m/s;

L : tamanho da linha a montante (atrás) do ponto de interrupção, em m;

t : tempo de fechamento da válvula, em s;

Pi : Pressão que opera a linha, em bar.

Como exemplo, uma linha que opera com água com uma velocidade de 2 m/s, sendo que no seu final possui uma válvula que fecha abruptamente em 1 segundo, a 100 metros do ponto de pressurização. Se a linha opera a 3 bares, qual a pressão final gerada pelo golpe de Aríete?

Neste caso, aplicando a fórmula temos:

PGA = (0,0565 x 2 x 100)/1 + 3 = 14,3 bares!

Se a linha é projetada para suportar 6 ou 10 bares, certamente irá sofrer algum dano com esta operação.

Uma das maneiras mais eficazes de prevenir o golpe de aríete é a instalação de dispositivos de amortecimento de pressão, como válvulas de alívio de pressão Esses dispositivos são projetados para absorver as ondas de choque geradas pelo golpe de aríete e dissipar a pressão hidráulica de volta para a tubulação.

Após esta demonstração, fica claro a importância de garantir que as válvulas, manuais ou automáticas, sejam abertas e fechadas de forma gradual e que a velocidade do fluxo de água seja controlada. Este post foi patrocinado pela BBI Filtração, empresa especializada em filtração e sistemas para purificação de água. Saiba mais em: bbifiltracao.com.br