Qual è l'effetto colpo d'ariete della valvola?

Quando una valvola viene chiusa improvvisamente, l'inerzia del flusso pressurizzato crea un'onda d'urto dell'acqua che può causare danni alla valvola o al sistema di tubazioni. Questo è noto come “effetto colpo d’ariete” in idraulica o colpo d’ariete positivo. Al contrario, l'apertura improvvisa della valvola chiusa può anche produrre l'effetto del colpo d'ariete, noto come colpo d'ariete negativo, che ha una certa forza distruttiva ma non è grande quanto il colpo d'ariete positivo.

La parte di chiusura viene improvvisamente risucchiata nella sede quando la valvola deve chiudersi, si chiama effetto di blocco del cilindro. Ciò è causato da un attuatore a bassa spinta che non ha abbastanza spinta per rimanere vicino alla sede, provocando la chiusura improvvisa della valvola, creando un effetto colpo d'ariete. In alcuni casi, anche le caratteristiche di flusso ad apertura rapida della valvola di controllo possono portare all'effetto colpo d'ariete.

L'effetto del colpo d'ariete è estremamente distruttivo: una pressione troppo alta causerà la rottura del tubo e delle valvole, mentre una pressione troppo bassa ne causerà il collasso, danneggiando valvole e impianti. Fa anche molto rumore, ma i veri danni alle valvole e alle tubazioni sono causati da guasti meccanici. Poiché l'energia cinetica si trasforma rapidamente in pressione statica del tubo, i colpi d'ariete possono sfondare il tubo o danneggiare i supporti e i giunti del tubo. Per le valvole, il colpo d'ariete può produrre forti vibrazioni attraverso la bobina, che possono portare al guasto del nucleo, della guarnizione o della baderna.

Quando l'alimentazione viene interrotta e la macchina si ferma, l'energia potenziale del sistema idrico della pompa supererà l'inerzia del motore e farà arrestare bruscamente il sistema, provocando anche un impatto sulla pressione e effetti di colpo d'ariete. Per eliminare le gravi conseguenze dell'effetto colpo d'ariete è necessario prevenire eventuali sbalzi di pressione nel sistema. Nella pipeline è necessario predisporre una serie di misure tampone e attrezzature quali eliminatore del colpo d'ariete, stazione di pompaggio del colpo d'ariete, pompa del colpo d'ariete diritta.

Per evitare fluttuazioni di pressione, la valvola deve essere chiusa a una velocità uniforme. Per valvole di controllo che deve essere strozzato quando è vicino al sedile, per ridurre o impedire che il cilindro effetti bloccanti. L'installazione di alcuni tipi di apparecchiature anti-sovratensione nel sistema di tubazioni può anche ridurre gli effetti del colpo d'ariete, come valvole limitatrici di pressione o tamburi tampone. Inoltre, l'iniezione di gas nel sistema riduce la densità del fluido e fornisce una certa comprimibilità per gestire eventuali fluttuazioni improvvise.