Qual è l'effetto del 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" nell'idraulica o colpo d'ariete positivo. Al contrario, l'apertura improvvisa della valvola chiusa può anche produrre un effetto 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, causando la chiusura improvvisa della valvola, creando un effetto colpo d'ariete. In alcuni casi, le caratteristiche di flusso ad apertura rapida della valvola di controllo possono anche 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 e una pressione troppo bassa causerà il collasso, danneggiando valvole e dispositivi. Fa anche molto rumore, ma i 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 può portare a guasti del nucleo, della guarnizione o dell'imballaggio.

Quando l'alimentazione viene interrotta e la macchina si arresta, l'energia potenziale del sistema idrico della pompa supererà l'inerzia del motore e farà arrestare bruscamente il sistema, causando anche un impatto di pressione ed effetti di colpo d'ariete. Per eliminare le gravi conseguenze dell'effetto colpo d'ariete, è necessario evitare eventuali sbalzi di pressione nel sistema. Nella pipeline è necessario preparare una serie di misure tampone e attrezzature come l'eliminazione del colpo d'ariete, la stazione di pompaggio del colpo d'ariete, la pompa d'emissione diretta.

Per evitare fluttuazioni di pressione, la valvola deve essere chiusa a una velocità uniforme. Per valvole di controllo che deve essere strozzato quando vicino al sedile, un attuatore con una spinta di uscita sufficientemente grande, come un attuatore pneumatico o idraulico a pistone, o una tacca speciale nel manicotto di corsa di un operatore a rotazione manuale, dovrebbe essere usato per ridurre o prevenire 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 di sicurezza 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.