1/Koncept

Vodeni čekić se naziva i vodeni čekić. Tokom transporta vode (ili drugih tečnosti), zbog naglog otvaranja ili zatvaranjaAPI leptir ventil, zaporni ventili, provjerite ventile ikuglasti ventili. nagli prekidi rada vodenih pumpi, naglo otvaranje i zatvaranje usmjernih lopatica itd., protok se naglo mijenja, a pritisak značajno fluktuira. Efekat vodenog čekića je živopisan pojam. Odnosi se na jak vodeni čekić uzrokovan udarom protoka vode na cjevovod kada se vodena pumpa pokreće i zaustavlja. Jer unutar vodovodne cijevi unutrašnji zid cijevi je gladak i voda slobodno teče. Kada se otvoreni ventil naglo zatvori ili se pumpa za dovod vode zaustavi, protok vode će generirati pritisak na ventil i zid cijevi, uglavnom na ventil ili pumpu. Budući da je zid cijevi gladak, pod djelovanjem inercije naknadnog protoka vode, hidraulička sila brzo dostiže maksimum i proizvodi destruktivne efekte. Ovo je "efekat vodenog čekića" u hidraulici, odnosno pozitivni vodeni čekić. Naprotiv, kada se zatvoreni ventil naglo otvori ili se vodena pumpa pokrene, također će se pojaviti vodeni čekić, koji se naziva negativni vodeni čekić, ali nije tako velik kao prvi. Udar pritiska će uzrokovati naprezanje zida cijevi i proizvodnju buke, baš kao čekić koji udara u cijev, pa se naziva efekt vodenog čekića.

2/Opasnosti

Trenutni pritisak koji generiše hidraulički udar može dostići desetine ili čak stotine puta veći normalni radni pritisak u cjevovodu. Takve velike fluktuacije pritiska mogu uzrokovati jake vibracije ili buku u cjevovodnom sistemu i mogu oštetiti spojeve ventila. To ima vrlo štetan učinak na cjevovodni sistem. Da bi se spriječio hidraulički udar, cjevovodni sistem mora biti pravilno projektovan kako bi se spriječila prevelika brzina protoka. Generalno, projektovana brzina protoka cijevi treba biti manja od 3 m/s, a brzina otvaranja i zatvaranja ventila mora biti kontrolisana.
Budući da se pumpa pokreće, zaustavlja, a ventili otvaraju i zatvaraju prebrzo, brzina vode se drastično mijenja, posebno hidraulički udar uzrokovan naglim zaustavljanjem pumpe, koji može oštetiti cjevovode, vodene pumpe i ventile, te uzrokovati preokretanje vodene pumpe i smanjenje pritiska u cjevovodnoj mreži. Efekat hidrauličkog udara je izuzetno destruktivan: ako je pritisak previsok, uzrokovat će pucanje cijevi. Naprotiv, ako je pritisak prenizak, uzrokovat će urušavanje cijevi i oštećenje ventila i pričvršćivača. Za vrlo kratko vrijeme, protok vode se povećava od nule do nazivnog protoka. Budući da fluidi imaju kinetičku energiju i određeni stepen kompresibilnosti, ogromne promjene u protoku u vrlo kratkom vremenskom periodu uzrokovat će utjecaje visokog i niskog pritiska na cjevovod.

3/generiraj

Postoji mnogo razloga za hidraulički udar. Uobičajeni faktori su sljedeći:

1. Ventil se naglo otvara ili zatvara;

2. Vodena pumpa se iznenada zaustavlja ili pokreće;

3. Jedna cijev prenosi vodu na visoko mjesto (visinska razlika terena za vodosnabdijevanje prelazi 20 metara);

4. Ukupni podizaj (ili radni pritisak) vodene pumpe je velik;

5. Brzina protoka vode u vodovodu je prevelika;

6. Vodovod je predugačak, a teren se uveliko mijenja.
7. Nepravilna gradnja je skrivena opasnost u projektima vodovodnih cjevovoda
(1) Na primjer, proizvodnja cementnih potpornih stubova za T-komade, koljena, redukcije i druge spojeve ne ispunjava zahtjeve.
Prema „Tehničkim propisima za inženjering zakopanih čvrstih polivinilhloridnih vodovodnih cjevovoda“, cementni potisni stubovi trebaju se postaviti na spojeve kao što su T-spojevi, koljena, reduktori i druge cijevi promjera ≥110 mm kako bi se spriječilo pomicanje cjevovoda. „Betonski potisni stubovi“ ne smiju biti niže klase od C15 i trebaju se izliti na licu mjesta na iskopano originalno tlo i nagib rova. Neki građevinski radnici ne posvećuju dovoljno pažnje ulozi potisnih stubova. Oni zakucavaju drveni kolac ili klinom učvršćuju željezni zupac pored cjevovoda kako bi djelovali kao potisni stub. Ponekad je volumen cementnog stuba premalen ili se ne izlijeva na originalno tlo. S druge strane, neki potisni stubovi nisu dovoljno jaki. Kao rezultat toga, tokom rada cjevovoda, potisni stubovi ne mogu funkcionirati i postaju beskorisni, što uzrokuje da se cijevne spojnice poput T-spojeva i koljena ne poravnaju i oštete.
(2) Automatski ispušni ventil nije instaliran ili je položaj instalacije nerazuman.
Prema principu hidraulike, automatski ispušni ventili trebaju biti projektovani i instalirani na najvišim tačkama cjevovoda u planinskim područjima ili brdima sa velikim valovitim terenom. Čak i u ravničarskim područjima sa malim valovitim terenom, cjevovodi moraju biti vještački projektovani prilikom kopanja rovova. Postoje usponi i padovi, ciklični porast ili pad, nagib nije manji od 1/500, a na najvišoj tački svakog kilometra projektovana su 1-2 ispušna ventila.
Budući da tokom procesa transporta vode u cjevovodu, plin iz cjevovoda će izlaziti i nakupljati se u podignutim dijelovima cjevovoda, čak stvarajući zračne blokade. Kada brzina protoka vode u cjevovodu fluktuira, zračni džepovi formirani u podignutim dijelovima će se nastaviti komprimirati i širiti, a plin će se... Pritisak stvoren nakon kompresije je desetine ili čak stotine puta veći od pritiska stvorenog nakon što se voda komprimira (javni izvještaj: Pump Butler). U ovom trenutku, ovaj dio cjevovoda sa skrivenim opasnostima može dovesti do sljedećih situacija:
• Nakon što voda prođe uzvodno kroz cijev, kapajuća voda nestaje nizvodno. To je zato što zračni jastuk u cijevi blokira protok vode, uzrokujući odvajanje vodenog stupca.
• Komprimovani gas u cjevovodu se komprimuje do maksimalne granice i brzo se širi, uzrokujući pucanje cjevovoda.
• Kada se voda iz visokog izvora vode transportuje nizvodno određenom brzinom gravitacijskim tokom, nakon što se uzvodni ventil brzo zatvori, zbog inercije visinske razlike i brzine protoka, vodeni stub u uzvodnoj cijevi se ne zaustavlja odmah. Ona se i dalje kreće određenom brzinom. Brzina teče nizvodno. U ovom trenutku, u cjevovodu se stvara vakuum jer se zrak ne može na vrijeme nadopuniti, što uzrokuje ispuhivanje cjevovoda zbog negativnog pritiska i oštećenje.
(3) Rov i zemlja za zatrpavanje ne ispunjavaju propise.
Nekvalifikovani rovovi se često viđaju u planinskim područjima, uglavnom zato što u određenim područjima ima mnogo kamenja. Rovovi se kopaju ručno ili miniraju eksplozivom. Dno rova je ozbiljno neravno i ima oštro kamenje koje viri. U ovom slučaju, prema relevantnim propisima, kamenje na dnu rova treba ukloniti i popločati više od 15 centimetara pijeska prije nego što se cjevovod može položiti. Međutim, građevinski radnici su bili neodgovorni ili su išli na korak i direktno položili pijesak bez popločavanja pijeska ili simboličnog popločavanja dijela pijeska. Cjevovod se polaže na kamenje. Kada se završi zatrpavanje i voda se pusti u rad, zbog težine samog cjevovoda, vertikalnog pritiska zemlje, opterećenja vozila na cjevovod i superpozicije gravitacije, cjevovod se oslanja na jedno ili više oštrih kamenja na dnu cjevovoda. U slučaju prekomjerne koncentracije napona, cjevovod će vrlo vjerovatno biti oštećen na ovom mjestu i puknuti duž ravne linije. To je ono što ljudi često nazivaju "efektom zarezivanja".

4/Mjere

Postoje mnoge zaštitne mjere za hidraulični udar, ali potrebno je poduzeti različite mjere u skladu s mogućim uzrocima hidrauličkog udara.
1. Smanjenje protoka vodovodnih cjevovoda može do određene mjere smanjiti pritisak vodenog udara, ali će povećati promjer vodovodnih cjevovoda i povećati investiciju u projekat. Prilikom polaganja vodovodnih cjevovoda treba voditi računa o izbjegavanju neravnina ili drastičnih promjena nagiba kako bi se smanjila dužina vodovoda. Što je cjevovod duži, to je veća vrijednost vodenog udara kada se pumpa zaustavi. Od jedne do dvije crpne stanice, koristi se bunar za usisavanje vode za povezivanje dvije crpne stanice.
Vodeni udar kada se pumpa zaustavi

Takozvani hidraulički udar pri zaustavljanju pumpe odnosi se na fenomen hidrauličkog udara uzrokovan naglim promjenama brzine protoka u vodenoj pumpi i tlačnim cijevima kada se ventil otvori i zaustavi zbog iznenadnog nestanka struje ili drugih razloga. Na primjer, kvar elektroenergetskog sistema ili električne opreme, povremeni kvar jedinice vodene pumpe itd. može uzrokovati otvaranje ventila i zaustavljanje centrifugalne pumpe, što rezultira hidrauličkim udarom kada je pumpa zaustavljena. Veličina hidrauličkog udara kada je pumpa zaustavljena uglavnom je povezana s geometrijskim pritiskom pumpne prostorije. Što je veći geometrijski pritisak, veća je vrijednost hidrauličkog udara kada je pumpa zaustavljena. Stoga, razuman pritisak pumpe treba odabrati na osnovu stvarnih lokalnih uslova.

Maksimalni pritisak vodenog udara kada je pumpa zaustavljena može doseći 200% normalnog radnog pritiska, ili čak i više, što može uništiti cjevovode i opremu. Opće nesreće uzrokuju "curenje vode" i nestanak vode; ozbiljne nesreće uzrokuju poplavu pumpne stanice, oštećenje opreme i objekata, štetu ili čak uzrokovati tjelesne povrede ili smrt.

Nakon zaustavljanja pumpe zbog nezgode, pričekajte da se cijev iza nepovratnog ventila napuni vodom prije pokretanja pumpe. Nemojte potpuno otvarati izlazni ventil vodene pumpe prilikom pokretanja pumpe, u suprotnom će doći do velikog udara vode. U takvim okolnostima često se događaju velike nezgode uzrokovane vodenim udarom u mnogim crpnim stanicama.

2. Postavite uređaj za eliminaciju vodenog udara
(1) Korištenje tehnologije kontrole konstantnog napona
PLC automatski upravljački sistem se koristi za upravljanje pumpom s promjenjivom frekvencijom brzine i za automatsku kontrolu rada cijelog sistema pumpne stanice za vodu. Budući da se pritisak u vodovodnoj mreži stalno mijenja s promjenama radnih uslova, tokom rada sistema često dolazi do niskog ili prekomjernog pritiska, što može lako uzrokovati hidraulički udar, što dovodi do oštećenja cjevovoda i opreme. PLC automatski upravljački sistem se koristi za kontrolu cjevovodne mreže. Detekcija pritiska, povratna kontrola pokretanja i zaustavljanja vodene pumpe i podešavanje brzine, kontrola protoka i na taj način održavanje pritiska na određenom nivou. Pritisak dovoda vode pumpe može se podesiti kontrolom mikroračunara kako bi se održao konstantan pritisak u dovodu vode i izbjegle prekomjerne fluktuacije pritiska. Vjerovatnoća hidrauličkog udara se smanjuje.
(2) Ugradite eliminator vodenog udara
Ovaj uređaj uglavnom sprječava hidraulički udar kada je pumpa zaustavljena. Obično se instalira u blizini izlazne cijevi vodene pumpe. Koristi pritisak same cijevi kao energiju za ostvarivanje automatskog djelovanja niskog pritiska. To jest, kada je pritisak u cijevi niži od postavljene vrijednosti zaštite, otvor za ispuštanje vode će se automatski otvoriti. Ispuštanje pritiska se koristi za uravnoteženje pritiska u lokalnim cjevovodima i sprječavanje utjecaja hidrauličkog udara na opremu i cjevovode. Eliminatori se općenito mogu podijeliti u dvije vrste: mehaničke i hidraulične. Mehanički eliminatori se ručno vraćaju u prvobitno stanje nakon djelovanja, dok se hidraulični eliminatori mogu automatski resetirati.
(3) Ugradite sporo zatvarajući nepovratni ventil na izlaznu cijev vodene pumpe velikog promjera

Može efikasno eliminisati hidraulički udar kada je pumpa zaustavljena, ali zato što će određena količina vode teći nazad kada...API 609Kada se ventil aktivira, bunar za usisavanje vode mora imati prelivnu cijev. Postoje dvije vrste sporo zatvarajućih nepovratnih ventila: tip sa čekićem i tip sa skladištenjem energije. Ova vrsta ventila može podesiti vrijeme zatvaranja ventila u određenom rasponu po potrebi (dobrodošli u praćenje: Pump Butler). Generalno, ventil se zatvara 70% do 80% u roku od 3 do 7 sekundi nakon nestanka struje. Preostalih 20% do 30% vremena zatvaranja podešava se prema uslovima vodene pumpe i cjevovoda, generalno u rasponu od 10 do 30 sekundi. Vrijedi napomenuti da kada postoji grba u cjevovodu i dođe do vodenog čekić, uloga sporo zatvarajućeg nepovratnog ventila je vrlo ograničena.
(4) Postavite jednosmjerni toranj za regulaciju pritiska
Gradi se u blizini crpne stanice ili na odgovarajućem mjestu na cjevovodu, a visina jednosmjernog tornja za regulaciju pritiska je niža od pritiska u cjevovodu. Kada je pritisak u cjevovodu niži od nivoa vode u tornju, toranj za regulaciju pritiska dopunjuje vodu u cjevovod kako bi spriječio pucanje vodenog stuba i premostio hidraulički udar. Međutim, njegov učinak smanjenja pritiska na hidraulički udar, osim hidrauličkog udara koji zaustavlja pumpu, kao što je hidraulički udar koji zatvara ventil, je ograničen. Osim toga, performanse jednosmjernog ventila koji se koristi u jednosmjernom tornju za regulaciju pritiska moraju biti apsolutno pouzdane. Kada ventil otkaže, može uzrokovati veliki hidraulički udar.
(5) Postavite obilaznu cijev (ventil) u pumpnoj stanici
Kada pumpni sistem radi normalno, nepovratni ventil je zatvoren jer je pritisak vode na strani pritiska pumpe veći od pritiska vode na usisnoj strani. Kada slučajni nestanak struje naglo zaustavi pumpu, pritisak na izlazu iz stanice za pumpanje vode naglo pada, dok pritisak na usisnoj strani naglo raste. Pod ovim diferencijalnim pritiskom, prolazno visoki pritisak vode u glavnoj cijevi za usisavanje vode otvara ploču nepovratnog ventila i teče do prolazno niskog pritiska vode u glavnoj cijevi za pumpanje vode, uzrokujući povećanje niskog pritiska vode tamo; s druge strane, smanjuje se i porast pritiska vodenog udara na usisnoj strani pumpe za vodu. Na taj način se kontroliše porast i pad pritiska vodenog udara na obje strane stanice za pumpanje vode, čime se efikasno smanjuju i sprečavaju opasnosti od vodenog udara.
(6) Postavite višestepeni nepovratni ventil
U dugom vodovodu dodajte jedan ili višenepovratni ventiliPodijelite vodovodnu cijev na nekoliko dijelova i na svaki dio ugradite nepovratni ventil. Kada se voda u vodovodnoj cijevi vraća tokom hidrauličkog udara, svaki nepovratni ventil se zatvara jedan za drugim kako bi se povratni tok podijelio na nekoliko dijelova. Budući da je hidrostatički pritisak u svakom dijelu vodovodne cijevi (ili dijela protoka povratnog ispiranja) prilično mali, protok vode se smanjuje. Pojačavanje hidrauličkog udara. Ova zaštitna mjera može se efikasno koristiti u situacijama kada je geometrijska razlika u visini dovoda vode velika; ali ne može eliminirati mogućnost odvajanja vodenog stuba. Njen najveći nedostatak je: povećana potrošnja energije vodene pumpe tokom normalnog rada i povećani troškovi snabdijevanja vodom.