Los picos de presión ocurren en prácticamente todas las tuberías llenas de gas y líquido. Las presiones que surgen en unos pocos milisegundos pueden superar la presión de sobrecarga de los transductores de presión empleados y también destruirlos.
Los picos de presión, o presiones muy altas que existen en un período de tiempo corto, generalmente se notan solo cuando el daño ya está hecho. Son el resultado de picos de presión y también otros fenómenos físicos (cavitación, efecto micro-diesel) que ocurren dondequiera que se transporten líquidos o gases a través de tuberías. Sin embargo, los picos de presión son menos importantes entre los gases debido a su alta compresibilidad y, por lo tanto, rara vez representan un peligro. En el contexto de las tuberías de agua, a menudo se utiliza el término “golpe de ariete”. Con estos términos, se implica en última instancia un cambio dinámico de presión del líquido. Cuando, por ejemplo, una válvula se cierra rápidamente, el flujo de agua se detendrá instantáneamente. Esto desencadena una onda de presión, que fluye a través del medio en contra de la dirección del flujo a la velocidad del sonido y luego se refleja nuevamente. En milisegundos, hay un fuerte aumento de presión que puede causar daños a los sensores de presión y otros equipos (daños a los accesorios de tubería y abrazaderas de tubería, así como a las bombas y sus bases, etc.). En la primera línea, sin embargo, son los dispositivos de medición los que se ven afectados, en los que nos concentraremos a continuación. Estos daños pueden aparecer como una pequeña “ruptura” o una deformación (ver Figuras 1 y 2).
Figura 1: “Rotura” como resultado de un pico de presión
Figura 2: Deformaciones debidas a picos de presión
Si la presión que actúa sobre el transductor de presión supera la presión de sobrecarga , esto provocará daños permanentes. Hay dos escenarios posibles aquí: Por paradójico que pueda parecer, la destrucción completa del instrumento de medición debido al pico de presión es la consecuencia más leve. Los usuarios, después de todo, notan el daño inmediatamente aquí. Sin embargo, si el sensor simplemente se deforma como resultado de un pico de presión, continuará funcionando, pero solo proporcionará mediciones inexactas. Las consecuencias financieras aquí son desproporcionadamente más altas que con un sensor totalmente destruido.
Cómo prevenir daños causados por picos de presión
El camino dorado para prevenir daños causados por picos de presión radica en la integración de amortiguadores de pulsaciones o estranguladores de presión. Otros medios, como el uso de válvulas, no conducirían a resultados satisfactorios, porque son demasiado lentos para reaccionar a los picos de presión que realmente surgen en meros milisegundos.
El propósito de un estrangulador es amortiguar los picos de presión para que ya no excedan la presión de sobrecarga de los transductores de presión y luego los dañen. Para este propósito, el estrangulador se coloca en el canal de presión frente a la celda del sensor. Como resultado, los picos de presión ya no llegarán a la membrana directamente y sin control, ya que primero deben pasar a través del estrangulador:
Figura 3: Canal de presión con estrangulador de presión
Debido a su muy buena protección contra picos de presión, el uso de estranguladores de presión sigue siendo la mejor opción. Esta variante, sin embargo, tiene sus inconvenientes. Puede provocar un bloqueo del canal de presión debido a calcificaciones y depósitos, especialmente en medios con partículas sólidas y en suspensión. Esto da como resultado una ralentización de la señal de medición. Si se utilizan estranguladores en aplicaciones relevantes, aquí se debe realizar un mantenimiento regular.
Se puede lograr una protección adicional contra picos de presión con una mayor resistencia a la sobrepresión, en comparación con la estándar. Si esto es aconsejable depende de la aplicación particular: si se requieren lecturas de alta precisión, estas ya no se pueden lograr en ciertas circunstancias de muy alta resistencia a la sobrepresión en relación con el rango de medición.
