Problemas hidráulicos - Resumo Cavitação e Golpe de Aríete

Prévia do material em texto

A cavitação é o fenômeno físico de vaporização de um líquido e que 
consiste na formação de bolhas de vapor pela redução da pressão durante seu 
movimento, ocorre principalmente no interior de sistemas hidráulicos. A este 
fenômeno costuma-se dar o nome de cavitação pela formação de cavidades 
dentro da massa líquida. É causada pela formação e colapso de bolhas de vapor 
em um líquido, próximas a superfície metálica. Um líquido vira vapor (evapora) 
quando se aumenta sua temperatura ou se baixa sua pressão. Se a região de 
colapso das bolhas for próxima a uma superfície sólida, as ondas de choque 
geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar trincas 
microscópicas no material que, com o fluxo constante, irão crescer e provocar o 
descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão 
localizada. Este é um fenômeno físico molecular que se dissemina e tende a 
aumentar com o tempo, causando a ruína dos rotores, válvulas, tubulações, 
propulsores e vários outros componentes de um sistema hidráulico. A cavitação 
é comum em bombas de água e de óleo, válvulas, turbinas hidráulicas, 
propulsores navais, pistões de automóveis e até em canais de concreto com 
altas velocidades, como em vertedores de barragens. Ela deve ser sempre 
evitada por causa dos prejuízos financeiros que causa devido a erosão 
associada, seja nas pás de turbinas, de bombas, em pistões, válvulas ou em 
canais e algumas possibilidades para evitar são: 
• Elevar o nível do líquido no tanque de sucção; 
• Baixar o ponto de sucção; 
• Manter a tubulação sempre cheia; 
• Dimensionar o sistema para que a bomba fique afogada; 
• Diminuir a temperatura do fluido; 
• Diminuir a velocidade de escoamento; 
• Selecionar um tipo de válvula que tenha uma queda de pressão menor; 
• Usar uma válvula com bitola maior que o DN da tubulação. 
 
 
 
 
 
2. O que é golpe de aríete? Como evitar? 
O Golpe de Aríete é um fenômeno hidráulico onde o fluído força no interior 
da tubulação, se chocando contra tubos, válvulas e conexões quando há 
mudança brusca no movimento do líquido, como, por exemplo, quando um 
registro é fechado. Esse choque é resultante, sobretudo, da sobrepressão 
oriunda do escoamento do líquido ser interrompido e ser absorvido pelos 
esforços de compressão da água e de deformação da tubulação. Como a água 
é praticamente incompressível, dependendo da magnitude da sobrepressão 
resultante, o golpe de aríete pode provocar uma deformação tão acentuada que 
rompe as paredes do tubo, principalmente se ele estiver fragilizado. Senda as 
tubulações fragilizadas ao longo do tempo devido a recorrência do fenômeno. 
Quanto maior a velocidade de escoamento do fluído, tão maior pode ser o Golpe 
de Aríete e em prédios muito altos ou tubulações muito extensas a ocorrência é 
de maior impacto, mas pode ser evitado ou amenizado: 
• Optando por utilização de tubulações de espessura maior, a construção 
de tubos piezométricos e câmaras de ar comprimido, capazes de absorver 
os golpes; 
• Utilizar peças que permitam um fechamento mais lento, além de 
dispositivos mecânicos especiais, cuja descarga impedem valores 
excessivos de pressão. 
• Limitar a velocidade do escoamento é também uma das medidas 
possíveis para minimizar o golpe de aríete.