Antes de detallar las pautas para evitar los peligrosos golpes de ariete, hay que entender que estos son formados, principalmente por cuatro condiciones:
1. Choque hidráulico.
Es el menos común y ocurre a medida que la bomba arranca y se detiene, causando un choque hidráulico debido a que el flujo se detiene rápidamente y las válvulas de retención restringen el flujo en una dirección.
2. Choque térmico.
Cuando se descarga vapor en una tubería donde circula condensado el vapor se colapsa, el agua se acelera en el vacío y el condensado se precipita en la tubería causando así un choque térmico reconocido por un sonido audible de ping. Los cambios de temperatura causan que el agua se expanda o se contraiga, afectando también la presión.
3. Choque de flujo.
Normalmente ocurre por falta de un grupo de purga adecuado delante de una válvula de aislamiento de una línea de distribución de vapor o una válvula de control. Cuando la instalación para, si no disponemos de un buen grupo de purga se puede generar una bolsa de agua. Cuando arrancamos la instalación y abrimos la válvula, la bolsa de agua condensada fluye a través de la tubería y puede ocurrir el golpe de ariete debido a que el condensado cambia de dirección repentinamente posiblemente por la presencia de un codo o válvula en la línea.
4. Choque diferencial.
Ocurre por choque de flujo en tuberías donde circulan dos fluidos. Sucede siempre que el vapor y el condensado circulan por la misma línea pero a diferentes velocidades.
¿Qué problemas conllevan los golpes de ariete?
• Agrieta los cuerpos de la valvulería y accesorios de la instalación
• Ocasiona ruptura y daños irreversibles en las tuberías y accesorios del sistema de vapor.
• Causa fallas en las válvulas de control, retención y alivio.
• Fractura las soldaduras de tubería e incluso estalla los propios sistemas de tubería.
Una vez repasados estos conceptos, ya podemos detallar las 8 pautas para evitar problemas de golpes de ariete en instalaciones de vapor:
1. Disponer de una purga adecuada de los condensados
evita los golpes de ariete completamente, para ello se deben tomar las medidas de seguridad necesarias para que el agua condensada se drene antes de que se acumule en una cantidad suficiente como para que el vapor la recoja.
2.
Incorporar procedimientos de operación sencillos
y documentados que sirvan de pasos a seguir por el personal de la planta durante los arranques y paradas del sistema de vapor. Es clave capacitar al personal técnico responsable de la planta y los operadores en la aplicación de estos procedimientos.
4.
Evitar velocidades del vapor excesivas, sobre todo después de realizar modificaciones en la instalación. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la fuerza de impacto.
5. Seleccionar y dimensionar los purgadores
de vapor según las necesidades de la planta.
6.
Corregir cualquier hundimiento en los trazados y calorifugado en mal estado, mojado o dañado que podría causar la acumulación de condensado y exceder la capacidad del purgador de vapor.
7. Instalar válvulas de retención después de los purgadores,
ya que de otro modo se permitiría que el condensado se introdujera de nuevo en la línea de vapor o la planta durante las paradas.
8.
Dotar de inclinación los trazados de distribución de vapor
de forma descendente en la dirección del flujo, con puntos de purga instalados a intervalos regulares y en los puntos bajos.