“Evaluación del comportamiento hidráulico ante efectos de golpe de ariete del tramo “tanque de carga – tanque chone” del sistema regional de agua potable de Esmeraldas y su zona de influencia, considerando estados de flujo permanente y no permanente”

Abstract

Para poder comprender el análisis que se llevará a cabo en este trabajo de disertación, primero es necesario que se presente una breve introducción con la cual se pueda presentar los conceptos básicos que involucran al fenómeno del golpe de ariete o también llamado transitorio hidráulico. En primer lugar se debe conocer que el movimiento de un flujo es algo muy complejo de modelar y predecir, tal es así que normalmente se llama a un flujo estacionario o constante, cuando su velocidad, presión y la sección de la corriente no llegan a variar en el tiempo, caso contrario, cuando varían en función del tiempo se dice que el flujo es de tipo variable o de tipo transitorio, en cuyo caso se puede llegar a definir al fenómeno de golpe de ariete como la variación de presiones correspondiente al cambio en las condiciones del flujo antes mencionadas debido al movimiento oscilatorio del agua en el interior de una tubería en función del tiempo (Abreu, 2003, págs. 227,228). Entonces, siendo este fenómeno dependiente respecto de la variación de estas condiciones en el tiempo, se puede decir que es susceptible de la velocidad con la que se produzcan estos cambios, por esto se intuye que su mayor efecto se dará cuando dichas condiciones cambien de manera abrupta; En los sistemas a presión, maniobras que se ejecutan en válvulas, como por ejemplo el cierre o apertura en tiempos relativamente cortos, necesariamente implicarán los mayores efectos para el golpe de ariete, ya que se provocará un aumento o reducción en la velocidad de circulación del fluido de manera repentina, acción que provocará una transformación total de la energía de movimiento del fluido y la transformará en energía de Presión, la cual causará un aumento en los esfuerzos de tensión de la sección de tubería, pudiendo en casos críticos causar su rotura y posteriormente su colapso (Ortiz Masek, 2006, págs. 163,164). Del ejemplo planteado anteriormente, existen varias causas posibles y maniobras adicionales, que luego de ser efectuadas inducen el fenómeno del golpe de ariete, tales como, la puesta en marcha de bombas de impulsión, el detenimiento de las mismas, el funcionamiento irregular de Bombas y accesorios de la conducción, el llenado o vaciado del sistema, roturas y fugas localizadas en la pared del sistema de conducción. En general se debe notar que este fenómeno ocurre por cualquier acción o eventualidad que produzca variación en la velocidad del flujo y por ende en la presión. De lo mencionado anteriormente, todos aquellos posibles escenarios generalmente tienden a ocurrir cuando se realizan de manera rutinaria maniobras y operaciones necesarias para el mantenimiento y funcionamiento de un sistema de agua potable, lo cual hace indispensable el cálculo y análisis de los posibles efectos que puedan generarse debido a la ocurrencia de dicho fenómeno en sistemas a presión (Abreu, 2003, págs. 229,230).