sobrepresiones en tuberias.

1. Universidad Politécnico Santiago
Mariño
Ingeniería Civil
Extensión Barquisimeto
Mario Fajardo
18.802.407
FLUIDOS ll

2. Fundamentos y control de la sobrepresión en tuberías
Para saber el control de la sobrepresión en las tuberías podemos
analizar de manera explícita lo que consiste el golpe de ariete, ya
que los sistemas hidráulicos a presión están sujetos a cambios
bruscos y repentinos en la operación de algún elemento, como
cambios accidentales o planeados en la apertura de las válvulas,
accionamiento o detención de unidades de bombeo o cambios en
el nivel de tanques o recipientes a presión. En sus condiciones
hidráulicas debido a los requerimientos de operación típicos del
sistema y a situaciones de emergencia. Es allí donde tomamos en
cuenta el fenómeno del golpe de ariete, ya que pueden producirse
grandes variaciones de presión en poco tiempo debido al choque
que se produce sobre las paredes de un conducto cuando el
movimiento del líquido es modificado bruscamente. Además es
importante tener en cuenta que es utilizable porque en la
ingeniería hidráulica se diseñan las secciones de las tuberías.
El golpe de ariete nos
permite determinar el
tiempo y secuencia de
cierre de las válvulas,
el espesor y material
de las tuberías y el
rating de válvulas y
accesorios, así como
los dispositivos de
alivio que requiera el
sistema. Para sistemas
de tuberías existentes,
el análisis permite
evaluar las
modificaciones
posibles y los sistemas
de alivio requeridos.
Además se han
diseñados dispositivos
de protección de las
tuberías contra el
Golpe de Ariete.

3. Ondas de presión:
Puede ser
Positivas (sobrepresiones)
Las sobrepresiones originadas
pueden aumentar la presión total
interna hasta llegar a superar la
presión máxima admisible, lo que
puede ocasionar daños mecánicos
graves a las tuberías y accesorios.
Negativas (depresiones)
Las ondas negativas pueden
disminuir la presión total hasta
generar cavitación, 4
Separación de la columna de
líquido o el colapso de la
tubería por efecto de la presión
Externa.

4. Funcionamiento
El funcionamiento del
dispositivo es bastante simple:
• El agua se acelera a lo largo del conducto hasta
alcanzar una determinada velocidad que hace
que se cierre la válvula A.
• Entonces se crea una fuerte presión ejercida por
el agua que se encuentra en movimiento y es
detenida de golpe;
• así permite la apertura de la válvula B y pasa
agua al depósito hasta que se equilibran las
presiones.
• Se abre la válvula A y el ciclo se repite una y otra
vez.

5. ¿De que factor depende
la sobrepresión?
La sobrepresión se origina cuando se
cierra bruscamente una válvula y la
partículas del fluido que se han
detenido son empujadas por las que
vienen detrás y que siguen en
movimiento. es por ello que
básicamente la sobrepresión depende
de las dimensiones de la tubería y de
la velocidad con que viaje el fluido
¿De que factor depende la
celeridad de la onda de
presión?
La celeridad depende del
la geometría de la
tubería

6. BOMBA DE ARIETE
Es
una máquina que aprovecha
únicamente la energía de un
pequeño salto de agua para elevar
parte de su caudal a una altura
superior; es utilizada en sectores
rurales donde los escasos
recursos económicos de los
pobladores hacen difícil el acceso a
los sistemas de bombeo
convencionales, debido al alto
costo de funcionamiento de los
mismos

7. PREVENCIÓN O MITIGACIÓN DEL
GOLPE DE ARIETE
 Cerrar lentamente la válvula de impulsión.
Escoger el diámetro de la tubería de impulsión grande para que la velocidad sea
pequeña.
Instalar la bomba con un volante, que en el caso de corte de la corriente reduzca
lentamente la velocidad del motor y por consiguiente la velocidad del agua en la tubería.
Usar una cámara o colchón de aire. Esto ha dado resultados satisfactorios, pero su
costo inicial y la dificultad de mantener el nivel deseado del agua, le hacen perder
importancia.
Utilizar almedanas. Su uso se restringe a instalaciones de pequeña cabeza y no son
generalmente económicas.
Aumentar el momento de inercia de los elementos que rotan en la bomba y el motor es
útil, debido a que aumenta el intervalo de tiempo disponible para el ajuste de la válvula.
Utilizar un "bypass" a través de la válvula de seguridad.
Tenemos las diferentes opciones:

8. Hardy-CrossHardy-Cross
El procedimiento más utilizado para
determinar los caudales circulantes en
una red reticulada cuyos diámetros son
conocidos, es necesario partir de
diámetros supuestos y comprobar
posteriormente los caudales y
presiones de servicio. Fue desarrollado
por Crossen 1935.Para ello, se calcula
un caudal corrector mediante un
proceso iterativo, basándose en dos
principios hidráulicos fundamentales,
que tienen similitud con las famosas
leyes de Kirchhoff en electricidad
Es
Rapidez de flujo de peso
Es el peso del
fluido que fluye por
una sección por
unidad de tiempo
W= r.Q
Donde:
W= peso
r=peso especifico
del fluido
Q=caudal
Rapidez del flujo de masa
Es la masa de
fluido que
fluye por una
sección por
unidad de
tiempo.
M=P.Q
Donde:
M=masa
P=densidad
del fluido
Q=rapidez del
flujo del
volumen

9. Rapidez de flujo de
volumen :
Es el volumen de flujo
de fluido que pasa por
un sección por unidad
de tiempo mas
conocida como caudal
Q=V.A
Factor de fricción de darcy
El factor de fricción o
coeficiente de resistencia
de DarcyWeisbach (f) es
un parámetro
adimensional que se
utiliza en dinámica de
fluidos para calcular la
pérdida de carga en una
tubería debido a la
fricción.