Причини и решенија за воден удар

1/Концепт

Водочекорот се нарекува и воден чекан. За време на транспортот на вода (или други течности), поради ненадејно отворање или затворање наAPI вентил пеперутка, портни вентили, проверете ги вентилите итопчести вентили. ненадејни запирања на водните пумпи, ненадејно отворање и затворање на водечките лопатки итн., брзината на проток се менува одеднаш и притисокот значително флуктуира. Ефектот на хидрауличен удар е живописен термин. Се однесува на силен хидрауличен удар предизвикан од ударот на протокот на вода врз цевководот кога пумпата за вода се стартува и запира. Бидејќи во внатрешноста на цевката за вода, внатрешниот ѕид на цевката е мазен и водата тече слободно. Кога отворен вентил одеднаш се затвора или пумпата за водоснабдување е запрена, протокот на вода ќе генерира притисок врз вентилот и ѕидот на цевката, главно на вентилот или пумпата. Бидејќи ѕидот на цевката е мазен, под дејство на инерцијата на последователниот проток на вода, хидрауличната сила брзо достигнува максимум и произведува деструктивни ефекти. Ова е „ефект на хидрауличен удар“ во хидрауликата, односно позитивен хидрауличен удар. Напротив, кога затворен вентил одеднаш се отвора или пумпата за вода се стартува, ќе се појави и хидрауличен удар, кој се нарекува негативен хидрауличен удар, но не е толку голем како првиот. Ударот на притисокот ќе предизвика ѕидот на цевката да биде оптоварен и да произведе бучава, исто како чекан што ја удира цевката, па затоа се нарекува ефект на хидрауличен удар.

2/Опасности

Моменталниот притисок генериран од хидрауличен удар може да достигне десетици, па дури и стотици пати поголем од нормалниот работен притисок во цевководот. Ваквите големи флуктуации на притисокот можат да предизвикаат силни вибрации или бучава во цевководниот систем и може да ги оштетат споевите на вентилите. Имаат многу штетно влијание врз цевководниот систем. За да се спречи хидрауличен удар, цевководниот систем треба да биде правилно дизајниран за да се спречи превисока брзина на проток. Општо земено, проектираната брзина на проток на цевката треба да биде помала од 3 m/s, а брзината на отворање и затворање на вентилите треба да се контролира.
Бидејќи пумпата се стартува, запира и вентилите се отвораат и затвораат премногу брзо, брзината на водата драстично се менува, особено ударот на водата предизвикан од ненадејното запирање на пумпата, што може да ги оштети цевководите, водните пумпи и вентилите, и да предизвика пумпата за вода да се врати во претходна насока и да го намали притисокот на цевководната мрежа. Ефектот на ударот на водата е исклучително деструктивен: ако притисокот е превисок, ќе предизвика руптура на цевката. Напротив, ако притисокот е пренизок, ќе предизвика колапс на цевката и оштетување на вентилите и прицврстувачите. За многу кратко време, брзината на проток на вода се зголемува од нула до номиналната брзина на проток. Бидејќи течностите имаат кинетичка енергија и одреден степен на компресибилност, огромните промени во брзината на проток во многу краток временски период ќе предизвикаат влијанија на висок и низок притисок врз цевководот.

3/генерирај

Постојат многу причини за хидрауличен удар. Заедничките фактори се следниве:

1. Вентилот одеднаш се отвора или затвора;

2. Единицата на пумпата за вода одеднаш запира или стартува;

3. Една цевка транспортира вода на високо место (висинската разлика на теренот за водоснабдување надминува 20 метри);

4. Вкупниот лифт (или работен притисок) на пумпата за вода е голем;

5. Брзината на проток на вода во водоводниот цевковод е преголема;

6. Водоводниот цевковод е предолг и теренот се менува многу.
7. Неправилната градба е скриена опасност во проектите за водоводни цевководи
(1) На пример, производството на цементни потисни столбови за Т-а, лакти, редуктори и други споеви не ги исполнува барањата.
Според „Техничките прописи за инженерство на цевководи за водоснабдување со цврст поливинил хлорид“, цементните потисни столбови треба да се инсталираат на споеви како што се ти-јазици, лакти, редуктори и други цевки со дијаметар од ≥110 mm за да се спречи поместување на цевководот. „Бетонски потисни столбови“ Не треба да бидат пониски од степен C15 и треба да се излеат на лице место на ископаната оригинална почвена основа и наклонот на ровот.“ Некои градежни страни не обрнуваат доволно внимание на улогата на потисните столбови. Тие заковуваат дрвен кол или заковуваат железен заб до цевководот за да дејствува како потисна столб. Понекогаш волуменот на цементната столбна е премногу мал или не е истурен врз оригиналната почва. Од друга страна, некои потисни столбови не се доволно цврсти. Како резултат на тоа, за време на работата на цевководот, потисните столбови не можат да функционираат и стануваат бескорисни, предизвикувајќи фитинзи за цевки како што се ти-јазици и лакти да бидат нерамномерно порамнети и оштетени.
(2) Автоматскиот издувен вентил не е инсталиран или положбата на инсталацијата е неразумна.
Според принципот на хидрауликата, автоматските издувни вентили треба да бидат дизајнирани и инсталирани на највисоките точки на цевководите во планинските области или ридовите со големи брановидни наклони. Дури и во рамнинските области со мал брановиден терен, цевководите мора да бидат вештачки дизајнирани при копање ровови. Постојат искачувања и падови, циклично искачување или опаѓање, наклонот не е помал од 1/500, а 1-2 издувни вентили се дизајнирани на највисоката точка на секој километар.
Бидејќи за време на процесот на транспорт на вода во цевководот, гасот во цевководот ќе избега и ќе се акумулира во подигнатите делови на цевководот, дури и ќе формира воздушна блокада. Кога брзината на проток на вода во цевководот флуктуира, воздушните џебови формирани во подигнатите делови ќе продолжат да се компресираат и шират, а гасот ќе биде. Притисокот генериран по компресијата е десетици, па дури и стотици пати поголем од притисокот генериран по компресијата на водата (јавна сметка: Pump Butler). Во овој момент, овој дел од цевководот со скриени опасности може да доведе до следниве ситуации:
• Откако водата ќе помине низводно од цевката, водата што капе исчезнува низводно. Ова е затоа што воздушната перница во цевката го блокира протокот на вода, предизвикувајќи одвојување на водените столбови.
• Компресираниот гас во цевководот е компресиран до максималната граница и брзо се шири, предизвикувајќи пукање на цевководот.
• Кога водата од извор на вода со висок интензитет се транспортира низводно со одредена брзина преку гравитациски проток, откако вентилот за нагорно течење брзо ќе се затвори, поради инерцијата на висинската разлика и брзината на проток, водениот столб во цевката за нагорно течење не запира веднаш. Таа сè уште се движи со одредена брзина. Брзината тече низводно. Во овој момент, во цевководот се формира вакуум бидејќи воздухот не може да се надополни навреме, што предизвикува цевководот да се издува поради негативниот притисок и да се оштети.
(3) Почвата за ровот и засипувањето не ги исполнуваат прописите.
Неквалификувани ровови често се среќаваат во планинските области, главно затоа што има многу камења во одредени области. Рововите се копаат рачно или се минираат со експлозиви. Дното на ровот е сериозно нерамномерно и има остри камења што штрчат. Кога ќе се сретнете со ова, во овој случај, според релевантните прописи, камењата на дното на ровот треба да се отстранат и да се поплочат повеќе од 15 сантиметри песок пред да може да се постави цевководот. Сепак, градежните работници биле неодговорни или ги исекле работите и директно го поставиле песокот без да поплочат песок или симболично да поплочат малку песок. Цевководот е поставен врз камењата. Кога ќе се заврши полнењето и водата ќе се пушти во употреба, поради тежината на самиот цевковод, вертикалниот притисок на земјата, оптоварувањето на возилото на цевководот и суперпозицијата на гравитацијата, тој е потпрен на еден или неколку остри издигнати камења на дното на цевководот. , прекумерна концентрација на стрес, цевководот е многу веројатно да се оштети во оваа точка и да пукне по права линија во оваа точка. Ова е она што луѓето често го нарекуваат „ефект на бодување“.

4/Мерки

Постојат многу заштитни мерки за хидроудар, но треба да се преземат различни мерки во зависност од можните причини за хидроудар.
1. Намалувањето на брзината на проток на водоводните цевководи може да го намали притисокот на хидрауличниот удар до одреден степен, но ќе го зголеми дијаметарот на водоводните цевководи и ќе ја зголеми инвестицијата во проектот. При поставување на водоводни цевководи, треба да се земе предвид избегнувањето на грпки или драстични промени во наклонот за да се намали должината на водоводниот цевковод. Колку е подолг цевководот, толку е поголема вредноста на хидрауличниот удар кога пумпата е запрена. Од една пумпна станица до две пумпни станици, се користи бунар за вшмукување вода за поврзување на двете пумпни станици.
Воден удар кога пумпата е запрена

Таканаречениот воден удар при запирање на пумпата се однесува на феноменот на хидрауличен удар предизвикан од ненадејни промени во брзината на проток во пумпата за вода и цевките под притисок кога вентилот е отворен и запрен поради ненадеен прекин на електричната енергија или други причини. На пример, дефект на енергетскиот систем или електричната опрема, повремено откажување на единицата на пумпата за вода итн. може да предизвика центрифугалната пумпа да го отвори вентилот и да запре, што резултира со воден удар кога пумпата е запрена. Големината на воден удар кога пумпата е запрена е главно поврзана со геометрискиот притисок на пумпната просторија. Колку е поголем геометрискиот притисок, толку е поголема вредноста на воден удар кога пумпата е запрена. Затоа, треба да се избере разумен притисок на пумпата врз основа на реалните локални услови.

Максималниот притисок на воден удар кога пумпата е запрена може да достигне 200% од нормалниот работен притисок, или дури и повисок, што може да уништи цевководи и опрема. Општите несреќи предизвикуваат „протекување на вода“ и прекин на водата; сериозните несреќи предизвикуваат поплавување на просторијата за пумпање, оштетување на опремата и оштетување на објектите, оштетување или дури и телесна повреда или смрт.

Откако ќе ја запрете пумпата поради несреќа, почекајте цевката зад неповратниот вентил да се наполни со вода пред да ја стартувате пумпата. Не го отворајте целосно излезниот вентил на пумпата за вода кога ја стартувате пумпата, во спротивно ќе се појави голем удар од вода. Големи несреќи со хидрауличен удар во многу пумпни станици често се случуваат под такви околности.

2. Поставете уред за елиминација на удар од вода
(1) Користење на технологија за контрола на константен напон
PLC систем за автоматска контрола се користи за контрола на пумпата со променлива фреквентна брзина и за автоматска контрола на работата на целиот систем на пумпната просторија за водоснабдување. Бидејќи притисокот на цевководната мрежа за водоснабдување продолжува да се менува со промените во работните услови, често се јавува низок притисок или превисок притисок за време на работата на системот, што лесно може да предизвика хидроудар, што доведува до оштетување на цевководите и опремата. PLC систем за автоматска контрола се користи за контрола на цевководната мрежа. Детекција на притисок, повратна контрола на стартувањето и запирањето на пумпата за вода и прилагодување на брзината, контрола на протокот, а со тоа одржување на притисокот на одредено ниво. Притисокот во водоснабдувањето на пумпата може да се постави со контролирање на микрокомпјутерот за да се одржи постојан притисок во водоснабдувањето и да се избегнат прекумерни флуктуации на притисокот. Веројатноста за хидроудар се намалува.
(2) Инсталирајте елиминатор на удар од вода
Овој уред главно спречува удар од вода кога пумпата е запрена. Генерално се инсталира во близина на излезната цевка на пумпата за вода. Го користи притисокот на самата цевка како енергија за да реализира автоматско дејство под низок притисок. Тоа е, кога притисокот во цевката е помал од поставената вредност за заштита, отворот за одвод автоматски ќе се отвори за да се исцеди водата. Олеснувањето на притисокот се користи за балансирање на притисокот на локалните цевководи и спречување на влијанието на ударот од вода врз опремата и цевководите. Елиминаторите генерално може да се поделат на два вида: механички и хидраулични. Механичките елиминатори се враќаат во првобитната состојба рачно по дејството, додека хидрауличните елиминатори можат автоматски да се ресетираат.
(3) Инсталирајте бавно затворачки вентил на излезната цевка на пумпата за вода со голем дијаметар

Може ефикасно да го елиминира ударот од вода кога пумпата е запрена, но бидејќи одредена количина вода ќе тече назад когаАпи 609Кога вентилот е активиран, бунарот за вшмукување вода мора да има преливна цевка. Постојат два вида на бавно затворачки неповратни вентили: тип со чекан и тип со складирање енергија. Овој вид вентил може да го прилагоди времето на затворање на вентилот во одреден опсег по потреба (добредојдени сме да следиме: Pump Butler). Општо земено, вентилот се затвора 70% до 80% во рок од 3 до 7 секунди по прекин на електричната енергија. Преостанатото време на затворање од 20% до 30% се прилагодува според условите на пумпата за вода и цевководот, генерално во опсег од 10 до 30 секунди. Вреди да се напомене дека кога има грпка во цевководот и се јавува воден удар, улогата на бавно затворачкиот неповратен вентил е многу ограничена.
(4) Поставете еднонасочна кула за регулирање на притисокот
Се гради во близина на пумпната станица или на соодветна локација на цевководот, а висината на еднонасочната пренапонска кула е помала од притисокот во цевководот таму. Кога притисокот во цевководот е помал од нивото на водата во кулата, кулата за регулирање на притисокот го надополнува цевководот со вода за да спречи кршење на водениот столб и да го премости хидрауличниот удар. Сепак, неговиот ефект врз намалувањето на притисокот врз хидрауличниот удар, освен хидрауличниот удар при запирање на пумпата, како што е хидрауличниот удар при затворање на вентилот, е ограничен. Покрај тоа, перформансите на еднонасочниот вентил што се користи во еднонасочната кула за регулирање на притисокот мора да бидат апсолутно сигурни. Откако вентилот ќе откаже, може да предизвика голем хидрауличен удар.
(5) Поставете бајпас цевка (вентил) во пумпната станица
Кога пумпниот систем работи нормално, неповратниот вентил е затворен бидејќи притисокот на водата на страната на притисок на пумпата е поголем од притисокот на водата на страната на вшмукување. Кога случајниот прекин на електричната енергија одеднаш ќе ја запре пумпата, притисокот на излезот од пумпната станица за вода нагло паѓа, додека притисокот на страната на вшмукување нагло се зголемува. Под овој диференцијален притисок, преодната вода под висок притисок во главната цевка за вшмукување вода ја отвора плочата на вентилот за неповратен вентил и тече кон преодната вода под низок притисок во главната цевка за вода под притисок, предизвикувајќи зголемување на нискиот притисок на водата таму; од друга страна, зголемувањето на притисокот на хидрауличниот удар на страната на вшмукување на пумпата за вода исто така се намалува. На овој начин, зголемувањето и падот на притисокот од хидрауличниот удар на двете страни на пумпната станица за вода се контролираат, со што ефикасно се намалуваат и спречуваат опасностите од хидрауличен удар.
(6) Поставете повеќестепен неповратен вентил
Во долг водовод, додадете еден или повеќеповратни вентили, поделете го водоводниот цевковод на неколку делови и инсталирајте неповратен вентил на секој дел. Кога водата во водоводната цевка се враќа назад за време на удар со вода, секој неповратен вентил се затвора еден по друг за да се подели протокот на обратно испирање на неколку делови. Бидејќи хидростатскиот притисок во секој дел од водоводната цевка (или делот за проток на обратно испирање) е доста мал, брзината на проток на вода се намалува. Засилување со удар со вода. Оваа заштитна мерка може ефикасно да се користи во ситуации каде што геометриската разлика во висината на снабдувањето со вода е голема; но не може да ја елиминира можноста за одвојување на водените столбови. Нејзин најголем недостаток е: зголемената потрошувачка на енергија на пумпата за вода за време на нормално работење и зголемените трошоци за снабдување со вода.


Време на објавување: 18 септември 2023 година