Ammortizzatore dei colpi di ariete: quale utilità ha e come funziona?

I colpi d’ariete sono un fenomeno fisico che si verifica all’interno di un sistema idraulico a seguito della brusca variazione di velocità del fluido in esso contenuto. Solitamente il colpo d’ariete viene causato dalla chiusura rapida di una valvola o di un rubinetto. Questa variazione genera onde di pressione che si propagano lungo la tubazione, causando picchi di pressione che possono danneggiare l’impianto.

Gli ammortizzatori dei colpi d’ariete sono dispositivi specificamente progettati per assorbire queste onde di pressione, mitigandone gli effetti dannosi e proteggendo l’intero impianto idraulico. La funzione primaria di un ammortizzatore è quella di dissipare energia, ossia trasformare l’energia cinetica dell’onda di pressione in altre forme di energia, come calore o lavoro meccanico, attenuandone così la relativa intensità. Inoltre serve a proteggere l’impianto, assorbendo i picchi di pressione, in particolare a prevenire danni a tubazioni, raccordi, valvole e altri componenti dell’impianto. Un ammortizzatore è capace anche di ridurre la rumorosità in quanto i colpi d’ariete possono generare forti rumori e vibrazioni.

Esistono diversi tipi di ammortizzatori di colpi d’ariete, ciascuno con caratteristiche e modalità di funzionamento specifiche. Tra i principali tipi troviamo gli ammortizzatori a membrana, costituiti da un serbatoio contenente un fluido comprimibile (generalmente aria) separato dal fluido del circuito da una membrana elastica. Quando si verifica un colpo d’ariete, la membrana si deforma, comprimendo il fluido e assorbendo l’energia dell’onda. Questa tipologia si caratterizza per la sua semplicità e affidabilità costruttiva.

Gli ammortizzatori a pistone sono costituiti da un pistone che si muove all’interno di un cilindro, smorzando l’energia dell’onda attraverso l’attrito e la compressione di un fluido viscoso. Questa tipologia è generalmente più costosa e complessa degli ammortizzatori a membrana, ma offre prestazioni elevate in termini di assorbimento dell’energia. Sebbene non siano specificamente progettati per svolgere questa funzione, anche le valvole di non ritorno e i vasi di espansione possono essere impiegati per attenuare i colpi di ariete.