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GOLPE DE ARÍETE E CONTROLE HIDRÁULICO EM

ADUTORAS DE IRRIGAÇÃO E FERTIRRIGAÇÃO

RIBEIRÃO PRETO, 14 de JUNHO de 2018

Aranisio Rodrigues Junior - Hidro-Ambiental



GOLPE DE ARÍETE

OU

TRANSIENTE HIDRÁULICO

Chama-se transiente hidráulico, o regime variado que ocorre durante

a passagem de um regime permanente para outro regime

permanente.

Assim, qualquer alteração no movimento ou paralisação eventual de

um elemento do sistema dão origem aos chamados fenômenos

transientes hidráulicos.

Após a ocorrência da perturbação, como o desligamento de uma

bomba, o regime permanente presente antes da perturbação é

alterado, dando origem a um regime não permanente que

posteriormente passará a um novo estado de permanência.

CONCEITO



Durante o transiente hidráulico, as oscilações de pressão ao longo da

tubulação ocorrem de maneira brusca, provocando ruídos que se

assemelham a pancadas. Por isso, o transiente hidráulico também é

comumente denominado de Golpe de Aríete.





VIDEO DO GOLPE DE ARIETE



O que provoca picos de pressão na tubulação?

Mudança rápida na velocidade ou vazão na

tubulação

∆H = (c/g) ∆VOnde:

∆H = é o aumento da carga de pressão em metros

c = é a celeridade ou velocidade da onda

(“c” é cerca de 1000 m/s para tubos de metal)

∆V = é a variação da velocidade (m/s)

g = é a aceleração da gravidade (9.81m/s2)



As causas mais comuns são:

– Parada repentina da bomba

– Fechamento rápido de válvula

– Proteção contra transitórios mal projetados/especificados

– Fechamento rápido de válvulas de ar (ventosas)

– Fechamento rápido de válvula de retenção

Todas essas ações geram ondas de pressão



vVazão = Q

Vazão = 0

∆V = v – 0 = v

∆H = (c/g) ∆V

v = 0



vVazão = Q

∆H = (c/g) ∆V

v = 0Vazão = 0 ∆V = v – 0 = v



Portanto as sobrepressões e subpressões que ocorrem durante o

transitente hidráulico podem causar sérios problemas à tubulação

e seus equipamentos, se estes não forem dimensionados para

suportar tais sobrecargas, comprometendo a segurança e o

funcionamento do sistema.

DANOS CAUSADOS PELO GOLPE DE ARÍETE A ACESSÓRIOS

EM TUBULAÇÃO SEM PROTEÇÃO



DANOS CAUSADOS PELO GOLPE DE ARÍETE A BOMBA EM

TUBULAÇÃO SEM PROTEÇÃO



DANOS CAUSADOS PELO GOLPE DE ARÍETE EM TUBULAÇÃO

SEM PROTEÇÃO





DANOS CAUSADOS PELO VACUO EM TUBULAÇÃO SEM PROTEÇÃO



• Chaminé de Equilíbrio

• Tanque Alimentador Unidirecional – TAU

• Reservatório Hidropneumático – RHO (Balão)

• Volante de Inércia para Moto-Bomba

• Sistema de Variação de Rotação no conjunto moto-bomba

• Válvula Antecipadora de Onda

• Válvula de AR – Ventosa

EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

Fonte: SILVA, P. A. – Amortecimento da celeridade de onda em condutos forçados. 2006. 116 p.Dissertação de Mestrado – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo.



Chaminé de Equilíbrio



Vantagens:

• Redução das envoltórias de Pressões Máximas e Mínimas

• SEM consumo de energia elétrica

• Baixa Manutenção

Desvantagens:

• Custo de construção ELEVADO.

• Viabilidade da proximidade da linha piezométrica com o perfil topográfico.



Tanque Alimentador Unidirecional - TAU



Vantagens:

• Controlar a envoltória de Pressões Mínimas, para evitar colapso na rede.


Desvantagens:

• Custo ELEVADO de construção

• Não atua no controle da envoltória de Pressões Máximas

• Proteção apenas de trechos específicos da rede

Tanque Alimentador Unidirecional - TAU



Reservatório Hidropneumático - RHO

Reservatório Hidropneumático - RHO

Vantagens:

• Controle das envoltórias de Pressões Máximas e Mínimas

• Não depende do perfil topográfico da rede

Desvantagens:

• Custo ELEVADO de construção

• Consumo de Energia Elétrica

• Custo de manutenção do dispositivo, dos equipamentos elétricos e do arcomprimido.





Volante de Inércia para conjunto moto-bomba



Volante de Inércia para conjunto moto-bomba

Vantagens:

• Relativo controle da envoltória de Pressões Mínimas

• Custo relativamente BAIXO.

Desvantagens:

• Não controla suficientemente a envoltória de Pressões Máximas

• Consome mais energia elétrica que o sistema sem o volante



Sistema de Variação de Rotação - Inversor de Frequenciano Conjunto Motobomba



Sistema de Variação de Rotação - Inversor de Frequenciano Conjunto Motobomba

Vantagens:

• As vantagens destes dispositivos estão associadas ao controle na taxa derotação inicial da bomba, causando partidas e paradas lentas que diminuem apossibilidade de Golpes.

Desvantagens:

• Não protege a rede contra transitórios nos casos de corte no fornecimento deenergia elétrica, assim como a proteção limitada a variação na rotação do rotorda bomba, não protege contra outros tipos de manobras: rompimento de redeou operações com válvulas.



Válvula Antecipadora de onda

Vantagens:

• Controle da envoltória de Pressões Máximas


• Custo relativo: BAIXO

Desvantagens:

• Não atua no controle da envoltória de Pressões Mínimas, tendo necessidade de estar associada a Ventosas.

Válvula Antecipadora de onda



VÁLVULAS DE AR - VENTOSAS



Vantagens:

• Simplicidade de aplicação

• Baixo custo de aquisição

• Baixo custo de operação e manutenção

• Muito útil nas fases de enchimento e drenagem da tubulação, permitindo a retirada ou entrada de ar.

Desvantagens:

• Quando bem projetadas, quase não existem desvantagens

VÁLVULAS DE AR - VENTOSAS



HIDRO-AMBIENTAL

SISTEMAS DE PROTEÇÃO E CONTROLE HIDRÁULICO

HIDRO-AMBIENTAL

A Hidro-Ambiental utiliza o Software KYPIPE SURGE 2012 Versão: 9.010

15/01/2018 desenvolvido pela Universidade do Kentucky, sendo um dos

softwares mais completo para Análise dos fenômenos transitórios hidráulicos

(Golpe de Aríete) em Adutoras.

A Hidro-Ambiental utiliza também Software Ariavcad v.4.0.9, 2017

desenvolvido pela A.R.I. Flow Control Accessories Ltd. de Israel, sendo um dos

softwares mais completo para Análise de enchimento, drenagem, quebra de

coluna e ruptura em Adutoras.

A Hidro-Ambiental adota como sistema de proteção contra transientes

hidraulicos valvula antecipadora de onda associada a valvulas ventosas triplice

função.


HIDRO-AMBIENTAL

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Distancia (m)

600

620

640

660

680

700

720

740

760

Ele

vação (

m)

Gráfico das Envoltórias de Pressões Máximas e Mínimas - Sem Proteção


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO SEM SISTEMA DE PROTEÇÃO


HIDRO-AMBIENTAL

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Distancia (m)

610

620

630

640

650

660

670

680

690

Ele

vação (

m)

Gráfico das Envoltórias de Pressões Máximas e Mínimas - Com Proteção


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO COM SISTEMA DE PROTEÇÃO


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULAS VENTOSAS


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA VENTOSA SECA TRIPLICE FUNÇÃO

Válvula Ventosa SECA tríplice função para proteção de adutoras de vinhaça e outros

efluentes. A válvula ventosa Seca possui corpo com desenho aerodinâmico, duplo flutuador

e fechamento hermético características que permitem fluxo de ar com altas vazões sem o

perigo de derramamento de liquido e a contaminação do meio ambiente.

MODELO HAV – 020 MODELO HAV – 025-P


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO VALVULA VENTOSA SECA


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO DE PASSAGEM NOMINAL

PARA ÁGUA MODELO HAV-060-HF

Válvula ventosa tríplice função de passagem nominal para proteção de adutora de água. A

ventosa tríplice função de passagem nominal possui flutuador com protetor de arraste e

orifício cinético nominal, características que eliminam o perigo de fechamento prematuro.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO DE PASSAGEM NOMINAL

NON-SLAM PARA ÁGUA MODELO HAV-060-NS

Válvula ventosa tríplice função de passagem nominal (non slam) para proteção de adutora de

água. A válvula ventosa tríplice função de passagem nominal (non slam) possui flutuador com

protetor de arraste com controle de sáida de ar lento e orifício cinético nominal, características

que eliminam o perigo de fechamento prematuro diminuindo o risco de sobrepressão (golpe de

aríete.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA VENTOSA DINÂMICA TRIPLICE FUNÇÃO PARA ÁGUA

MODELO HAV-070-M1

Válvula Ventosa Dinâmica Tríplice Função para água, leve e de pequena dimensão. A Válvula

Ventosa Dinâmica é uma ventosa única, que funciona sem um flutuador e se baseia no

princípio de diafragma retrátil e expansível. Esta funcionalidade permite a remoção de ar no

sistema de forma controlada e gradual, para evitar o fechamento prematuro diminuindo o

risco de sobrepressão (golpe de aríete).


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO PARA ÁGUA

MODELO HAV-050

Válvula ventosa combinada tríplice função para proteção de adutoras de água. A ventosa

combinada tríplice função permiti descarga de ar a alta velocidade e evita o fechamento

prematuro.


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO


HIDRO-AMBIENTAL

Válvula Ventosa Combinada (Tríplice Função) para proteção de linhas móveis de alumínio

em sistemas de irrigação e fertirrigação. A ventosa combinada tríplice função permiti

descarga de ar a alta velocidade e evita o fechamento prematuro.

VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO PARA ÁGUA

MODELO HAV-040-ELM


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO VALVULA VENTOSA TRIPLICE FUNÇÃO ELM


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULAS DE CONTROLE


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA ANTECIPADORA DE ONDA MODELO HAVAO-015

Válvula antecipadora de onda com dois pilotos para proteção de adutoras e unidades de

bombeamento contra transitórios hidráulicos (Golpe de Ariete). A válvula antecipadora de

onda monitora de forma constante as pressões máximas e mínimas do sistema e

antecipa o golpe de Aríete aliviando a pressão evitando danos ao sistema


HIDRO-AMBIENTAL

VIDEO VÁLVULA ANTECIPADORA DE ONDA


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA CONTROLADORA E ALIVIADORA DE PRESSÃO

MODELO HAVCA-013

Válvula controladora e aliviadora de pressão auto operada para proteção de adutoras e

unidades de bombeamento contra transitórios hidráulicos (Golpe de Ariete). A Válvula

controladora e aliviadora de pressão monitora de forma constante a pressão máxima do

sistema aliviando o excesso de pressão com abertura rápida e fechamento lento e suave

evitando danos ao sistema.


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA CONTROLADORA DE BOMBA MODELO HAVCB-014

Válvula controladora de bomba para monitoramento e controle de conjunto moto-bomba. A

válvula controladora de bomba monitora de forma automática o acionamento e o

desligamento da moto-bomba reduzindo o consumo elétrico e minimizando o perigo de

transitório hidráulico(Golpe de Ariete).


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA SUSTENTADORA DE PRESSÃO PARA BOMBA

MODELO HAVSP-013

Válvula sustentadora de pressão para bomba para monitoramento e controle de conjunto

moto-bomba. A válvula sustentadora de pressão para bomba monitora de forma automática

a pressão a montante da moto bomba, garantindo que a moto-bomba não opere com sobre

carga.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA REDUTORA DE PRESSÃO MODELO HAVRP-012

Válvula redutora de pressão para controle de pressão a montante. A válvula redutora de

pressão controla de forma automática através de piloto hidráulico de alta precisão a

pressão pré ajustada de forma permanente independente de variação na vazão ou pressão

a montante.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA LIMITADORA DE VAZÃO MODELO HAVLV-017

Válvula limitadora de vazão auto operada . A válvula limitadora de vazão monitora de

forma automática através de piloto hidráulico de alta precisão a vazão pré ajustada no

sistema de forma permanente.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA LIMITADORA DE VAZÃO E REDUTORA DE PRESSÃO

MODELO HAVLVRP-01712

Válvula limitadora de vazão e redutora de pressão auto operada . A válvula limitadora de

vazão e redutora de pressão monitora de forma automática através de pilotos hidráulicos de

alta precisão a vazão e a pressão pré ajustada no sistema de forma permanente.


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA DETECTORA DE RUPTURA MODELO HAVDR-019

Válvula detectora de ruptura para proteção de APPs, passagens sob estradas, pontes e etc.

A válvula detectora de ruptura monitora de forma automática através de pilotos hidráulicos

a velocidade do liquido dentro da adutora, ocorrendo mudança na velocidade em função de

rompimento da adutora a válvula fechara automaticamente evitando vazamento do liquido

para o ambiente.


HIDRO-AMBIENTAL

VALVULA ELETRICA DE CONTROLE A DISTANCIA

MODELO HAVEC-011

Válvula elétrica de controle a distancia para operação on/off ou de modulação. A válvula

elétrica de controle a distancia opera de forma automática através de solenóides e indicador

de abertura, com opções de falha (fail safe to close/open/last position).


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA CONTROLADORA DE NIVEL MODELO HAVCN-050

Válvula de controle de nível auto operada para reservatórios. A válvula de controle de nível

monitora de forma automática o nível dos reservatórios.


HIDRO-AMBIENTAL

APLICAÇÕES

VALVULAS DE CONTROLE

VALVULAS VENTOSAS


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA ANTECIPADORA DE ONDA MODELO HAVAO-015-CIR


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA CONTROLADORA E ALIVIADORA DE PRESSÃO

MODELO HAVCA-013-CIR

MOTO-BOMBA

FINAL DE REDE


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA CONTROLADORA DE BOMBAS MODELO HAVCB-014-CIR


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA SUSTENTADORA DE PRESSÃO MODELO HAVSP-013-CIR


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO MODELO HAVRP-012-CIR


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA DETECTORA DE RUPTURA MODELO HAVDR-019-CIR


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA VENTOSA SECA MODELO HAV-020


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA VENTOSA SECA MODELO HAV-025-P


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULAS VENTOSAS TRIPLICE FUNÇÃO LINHAS MOVEIS

HAV- 040-ELM


HIDRO-AMBIENTAL

VÁLVULA VENTOSA TRÍPLICE FUNÇÃO DE PASSAGEM NOMINAL

MODELO HAV 060


HIDRO-AMBIENTAL

Aranisio Rodrigues junior

[email protected]

(19) 3572-9999

(19) 99779-2187

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www.hidroambiental.com.br

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