Prevención del golpe de ariete al cierre de la válvula

El golpe de ariete causado por el cierre de la válvula es, lamentablemente, un riesgo común, ya que el cierre de la válvula reduce drásticamente el caudal, “bloqueando” el paso del agua. En este breve blog, analizamos el problema y las soluciones recomendadas.

Problema:

Golpe de ariete causado por el cierre brusco de la válvula. 

• Válvula: serie IR-2″-100, comandada por presión externa (no se detalla una aplicación específica)
• Presión de trabajo: 50 metros / 73 psi
• Presión de mando: No especificada
• Caudal: 4 l/s (14.4 m3/h) / 63.4 gpm
• Velocidad de flujo: 2 m/s / 6.5 f/s  

Posible causa:

Según la información disponible, se asume que el golpe de ariete es causado por una o ambas de las siguientes razones:

•  La presión de mando es mucho mayor que la presión de entrada de la válvula
• Comando neumático 

Solución:

Proponemos agregar la característica #49 (prevención del aumento de presión aguas arriba al cierre) al circuito de control existente que se muestra en la ilustración a continuación:

El piloto restringirá el flujo hacia la cámara de control a medida que la presión aguas arriba se acerque al punto de ajuste (cortándolo completamente si supera el punto de ajuste).

Características y ventajas: 

• Velocidad de cierre dinámica en respuesta al aumento de presión (mayor presión aguas arriba = mayor restricción de caudal a través del piloto y menor velocidad de cierre)
• Congelamiento de la maniobra de cierre si la presión aguas arriba supera el valor de consigna (el piloto cortará momentáneamente el flujo de presión de mando hasta que la presión aguas arriba vuelva a los valores permitidos)
• La maniobra de cierre se reanuda una vez que la presión aguas arriba desciende por debajo del punto de ajuste.
• Velocidad de cierre no restringida durante la mayor parte del recorrido del actuador: efecto mínimo en la duración total de la maniobra de cierre (mientras la presión aguas arriba se mantenga dentro de los parámetros normales, la velocidad de cierre no está restringida, a diferencia de una solución basada en una válvula de aguja que limita el flujo independientemente de las fluctuaciones de presión)
• Menor riesgo de obstrucción del circuito (para volúmenes pequeños de desplazamiento en la cámara de control: una solución basada en válvula de aguja ofrecerá un paso de flujo muy estrecho que puede obstruirse con partículas más pequeñas que el filtro de entrada del circuito. Un piloto solo reducirá el paso cuando aumente la presión, abriendo el paso una vez que la presión se estabilice y expulsando las partículas atrapadas fuera del circuito)

 Consideraciones de ajuste: 

• En un circuito de 3 vías con control remoto, el ajuste del piloto debe ser superior a la presión estática máxima aguas arriba (para permitir la apertura de la válvula); de lo contrario, se deben añadir elementos adicionales al circuito de control
• El ajuste del piloto debe ser inferior a la presión nominal de la instalación (definida por el elemento con la menor presión nominal instalado aguas arriba de la válvula)

 Circuitos de control:

Esto se puede lograr utilizando 3 pilotos diferentes, todos equipados con detección remota: 

1. PC-2-R: Reductora de presión de 2 vías con sensado remoto
2. #2PB-R: Piloto reductor de presión de 2 vías con sensado remoto
3. PC-S-R: piloto servo de 2/3 vías con sensado remoto 

Los lazos a continuación muestran la solución utilizando PC-2-R o #2PB-R, con control local o remoto (la presión de mando es externa en ambos casos).

¿Te interesa saber cómo las válvulas de control de caudal mantienen un caudal máximo constante preestablecido independientemente de la demanda fluctuante o de la variación de presión en el sistema? Lee el blog para conocer más sobre las válvulas y las aplicaciones de control de caudal en sistemas de riego.