1/Koncept

Vodeni čekić se još naziva i vodeni čekić.Tokom transporta vode (ili drugih tečnosti), usled naglog otvaranja ili zatvaranjaApi leptir ventil, zasuni, kontrolni ventili ikuglični ventili.iznenadna zaustavljanja pumpi za vodu, naglo otvaranje i zatvaranje vodećih lopatica, itd., brzina protoka se naglo mijenja i pritisak značajno fluktuira.Efekt vodenog čekića je živopisan pojam.Odnosi se na jak vodeni udar uzrokovan udarom vodenog toka na cjevovod kada se pumpa za vodu pokrene i zaustavi.Zato što je unutar vodovodne cijevi unutrašnji zid cijevi glatki i voda slobodno teče.Kada se otvoreni ventil iznenada zatvori ili pumpa za dovod vode zaustavi, protok vode će stvoriti pritisak na ventilu i zidu cijevi, uglavnom ventil ili pumpu.Budući da je stijenka cijevi glatka, pod djelovanjem inercije naknadnog toka vode, hidraulička sila brzo dostiže maksimum i proizvodi destruktivne efekte.Ovo je “efekat vodenog čekića” u hidraulici, odnosno pozitivni vodeni čekić.Naprotiv, kada se naglo otvori zatvoreni ventil ili pokrene pumpa za vodu, pojaviće se i vodeni čekić koji se naziva negativni vodeni čekić, ali nije tako velik kao prethodni.Udar pritiska će uzrokovati naprezanje zida cijevi i stvaranje buke, baš kao što čekić udara u cijev, pa se to naziva efekt vodenog čekića.

2/Opasnosti

Trenutni pritisak koji stvara vodeni čekić može dostići desetine ili čak stotine puta veći od normalnog radnog pritiska u cevovodu.Tako velike fluktuacije tlaka mogu uzrokovati jake vibracije ili buku u sustavu cjevovoda i mogu oštetiti spojeve ventila.Ima veoma štetan uticaj na cevovodni sistem.Kako bi se spriječio vodeni udar, sistem cjevovoda mora biti pravilno dizajniran kako bi se spriječilo da protok bude previsok.Generalno, projektovana brzina protoka cevi treba da bude manja od 3m/s, a brzina otvaranja i zatvaranja ventila treba da se kontroliše.
Budući da se pumpa pokreće, zaustavlja, a ventili se otvaraju i zatvaraju prebrzo, brzina vode se drastično mijenja, posebno vodeni udar uzrokovan naglim zaustavljanjem pumpe, koji može oštetiti cjevovode, pumpe za vodu i ventile, i uzrokovati da se pumpa za vodu okrene i smanji pritisak u cijevnoj mreži.Efekt vodenog čekića je izuzetno destruktivan: ako je pritisak previsok, to će uzrokovati pucanje cijevi.Naprotiv, ako je pritisak prenizak, to će uzrokovati kolaps cijevi i oštetiti ventile i spojeve.U vrlo kratkom vremenu, brzina protoka vode se povećava od nule do nazivnog protoka.Budući da fluidi imaju kinetičku energiju i određeni stepen kompresibilnosti, velike promjene u brzini protoka u vrlo kratkom vremenskom periodu će uzrokovati uticaje visokog i niskog pritiska na cjevovod.

3/generiraj

Postoji mnogo razloga za vodeni čekić.Uobičajeni faktori su sljedeći:

1. Ventil se iznenada otvara ili zatvara;

2. Jedinica pumpe za vodu se iznenada zaustavlja ili pokreće;

3. Pojedinačna cijev transportuje vodu do visokog mjesta (visinska razlika terena vodovoda prelazi 20 metara);

4 .Ukupno podizanje (ili radni pritisak) pumpe za vodu je veliko;

5. Brzina toka vode u vodovodu je prevelika;

6. Vodovod je predugačak i teren se jako mijenja.
7. Nepravilna gradnja je skrivena opasnost u projektima vodovoda
(1) Na primjer, proizvodnja cementnih potisnih stupova za T-je, koljena, reduktore i druge spojeve ne ispunjava zahtjeve.
Prema “Tehničkim propisima za inžinjering vodoopskrbnih cjevovoda od tvrdog polivinil klorida”, cementne potisne stubove treba postaviti na spojeve kao što su T, koljena, reduktori i druge cijevi promjera ≥110 mm kako bi se spriječilo pomicanje cjevovoda.„Betonski potporni stubovi“ Ne bi trebalo da bude niži od stepena C15, a treba ga izliti na licu mesta na iskopanom izvornom temelju tla i nagibu rova.”Neke građevinske grupe ne obraćaju dovoljno pažnje na ulogu potisnih stubova.Zabijaju drveni kolac ili zabijaju željezni zupčić pored cjevovoda koji služi kao potisni stup.Ponekad je zapremina cementnog stuba premala ili nije izlivena na prvobitno tlo.S druge strane, neki potisni stubovi nisu dovoljno jaki.Kao rezultat toga, tokom rada cjevovoda, potisni stubovi ne mogu funkcionirati i postaju beskorisni, uzrokujući neusklađenost i oštećenje cijevne armature kao što su T-i i koljena.​
(2) Automatski ispušni ventil nije instaliran ili je položaj ugradnje nerazuman.
Prema principu hidraulike, automatske izduvne ventile treba projektovati i ugraditi na visokim tačkama cevovoda u planinskim predelima ili brdima sa velikim talasastim delovima.Čak i u ravničarskim područjima sa malim valovitim terenom, cjevovodi se moraju umjetno projektirati prilikom kopanja rovova.Postoje usponi i padovi, ciklički se dižu ili spuštaju, nagib nije manji od 1/500, a na najvišoj tački svakog kilometra dizajnirana su 1-2 ispušna ventila.​
Zato što će tokom procesa transporta vode u cevovodu, gas iz cevovoda izaći i akumulirati se u izdignutim delovima cevovoda, čak formirajući vazdušnu blokadu.Kada brzina protoka vode u cjevovodu varira, zračni džepovi koji se formiraju u podignutim dijelovima nastavit će se sabijati i širiti, a plin će biti Pritisak koji nastaje nakon kompresije je desetine ili čak stotine puta veći od pritiska koji se stvara nakon kompresije. voda je komprimirana (javni račun: Pump Butler).U ovom trenutku, ovaj dio cjevovoda sa skrivenim opasnostima može dovesti do sljedećih situacija:
• Nakon što voda prođe uzvodno od cijevi, voda koja kaplje nestaje nizvodno.To je zato što vazdušni jastuk u cevi blokira protok vode, uzrokujući odvajanje vodenog stuba.​
• Komprimirani plin u cjevovodu je komprimiran do maksimalne granice i brzo se širi, uzrokujući pucanje cjevovoda.​
• Kada se voda iz visokog izvora vode transportuje nizvodno određenom brzinom gravitacionim tokom, nakon što se uzvodni ventil brzo zatvori, zbog inercije visinske razlike i brzine protoka, vodeni stub u uzvodnoj cevi ne prestaje odmah .I dalje se kreće određenom brzinom.Brzina teče nizvodno.U tom trenutku u cjevovodu se stvara vakuum jer se zrak ne može na vrijeme dopuniti, što dovodi do ispuhavanja cjevovoda pod pritiskom i oštećenja.
(3) Tlo rova ​​i zasipanja ne zadovoljavaju propise.
Nekvalifikovani rovovi se često mogu vidjeti 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 strši.U tom slučaju, prema relevantnim propisima, potrebno je ukloniti kamenje na dnu rova ​​i popločati više od 15 centimetara pijeska prije nego što se može položiti cjevovod.Međutim, građevinski radnici su bili neodgovorni ili su sekli i direktno postavljali pijesak bez popločavanja pijeska ili simbolično popločavanja pijeska.Cjevovod je položen na kamenje.Kada je zatrpavanje završeno i voda je puštena u rad, zbog težine samog cjevovoda, vertikalnog pritiska zemlje, opterećenja vozila na cjevovod i superpozicije gravitacije, podupire ga jedan ili više oštrih izdignutih kamenova. na dnu cjevovoda., prekomjerna koncentracija naprezanja, vrlo je vjerovatno da će cevovod biti oštećen u ovoj tački i da će na tom mestu puknuti duž prave linije.To je ono što ljudi često nazivaju "efekat bodovanja".​

4/Mjere

Postoje mnoge zaštitne mjere za vodeni udar, ali je potrebno poduzeti različite mjere prema mogućim uzrocima vodenog udara.
1. Smanjenje protoka u vodovodnim cjevovodima može smanjiti pritisak vodenog udara do određene mjere, ali će povećati prečnik vodovodnih cjevovoda i povećati ulaganja u projekat.Prilikom polaganja vodovodnih cjevovoda treba voditi računa o izbjegavanju izbočina ili drastičnih promjena nagiba kako bi se smanjila dužina cjevovoda.Što je cjevovod duži, to je veća vrijednost vodenog udara kada je pumpa zaustavljena.Od jedne crpne stanice do dvije crpne stanice koristi se usisni bunar za povezivanje dvije crpne stanice.
Vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena

Takozvani vodeni čekić za zaustavljanje 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 da centrifugalna pumpa otvori ventil i zaustavi se, što rezultira vodenim udarom kada se pumpa zaustavi.Veličina vodenog čekića kada je pumpa zaustavljena uglavnom je povezana sa geometrijskom glavom pumpne prostorije.Što je geometrijska glava veća, to je veća vrijednost vodenog udara kada je pumpa zaustavljena.Stoga, razumnu visinu pumpe treba odabrati na osnovu stvarnih lokalnih uslova.

Maksimalni pritisak vodenog udara kada je pumpa zaustavljena može dostići 200% normalnog radnog pritiska, ili čak i veći, što može uništiti cevovode i opremu.Opšte nesreće uzrokuju „curenje vode“ i nestanak vode;ozbiljne nesreće dovode do poplave pumpne prostorije, oštećenja opreme i oštećenja objekata.oštetiti ili čak uzrokovati ličnu ozljedu ili smrt.

Nakon zaustavljanja pumpe zbog nezgode, pričekajte da se cijev iza nepovratnog ventila napuni vodom prije pokretanja pumpe.Ne otvarajte do kraja izlazni ventil vodene pumpe prilikom pokretanja pumpe, inače će doći do velikog udara vode.U takvim okolnostima često se dešavaju velike nesreće sa vodenim udarom u mnogim crpnim stanicama.

2. Postavite uređaj za uklanjanje vodenih udara
(1) Korištenje tehnologije kontrole konstantnog napona
PLC automatski upravljački sistem se koristi za upravljanje pumpom sa promjenjivom frekvencijom brzine i za automatsku kontrolu rada cjelokupnog sistema pumpne prostorije za dovod vode.Budući da se pritisak u vodovodnoj mreži nastavlja da se menja sa promenama uslova rada, tokom rada sistema se često javlja nizak pritisak ili nadpritisak, koji lako može izazvati vodeni udar, što dovodi do oštećenja cevovoda i opreme.PLC automatski upravljački sistem se koristi za upravljanje cevnom mrežom.Detekcija pritiska, povratna kontrola pokretanja i zaustavljanja vodene pumpe i podešavanje brzine, kontrola protoka, a time i održavanje pritiska na određenom nivou.Pritisak dovoda vode pumpe može se podesiti kontrolom mikroračunara kako bi se održala dovod vode konstantnog pritiska i izbjegle prevelike fluktuacije tlaka.Smanjuje se vjerovatnoća vodenog udara.
(2) Ugradite eliminator vodenog udara
Ovaj uređaj uglavnom sprečava vodene udarce kada je pumpa zaustavljena.Uglavnom se postavlja blizu izlazne cijevi vodene pumpe.Koristi pritisak same cijevi kao snagu za realizaciju automatskog djelovanja niskog tlaka.Odnosno, kada je pritisak u cevi niži od postavljene zaštitne vrednosti, odvodni otvor će se automatski otvoriti za ispuštanje vode.Rasterećenje pritiska se koristi za balansiranje pritiska lokalnih cjevovoda i sprječavanje udara vodenog udara na opremu i cjevovode.Eliminatori se generalno mogu podijeliti u dvije vrste: mehaničke i hidraulične.Mehanički eliminatori se ručno vraćaju nakon akcije, dok se hidraulični eliminatori mogu automatski resetirati.
(3) Ugradite nepovratni ventil koji se sporo zatvara na izlaznu cijev vodene pumpe velikog promjera

Može efikasno eliminisati vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena, ali zato što će određena količina vode teći nazad kadaApi 609ventil je aktiviran, usisni bunar mora imati preljevnu cijev.Postoje dvije vrste nepovratnih ventila sa sporom zatvaranjem: tip čekića i tip za skladištenje energije.Ova vrsta ventila može podesiti vrijeme zatvaranja ventila unutar određenog raspona prema potrebi (dobrodošli da slijedite: 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 se podešava prema uslovima pumpe za vodu i cjevovoda, uglavnom u rasponu od 10 do 30 sekundi.Vrijedi napomenuti da kada postoji grbina u cjevovodu i dođe do vodenog udara, uloga povratnog ventila koji se sporo zatvara je vrlo ograničena.
(4) Postavite jednosmjerni toranj za regulaciju pritiska
Gradi se u blizini crpne stanice ili na odgovarajućoj lokaciji na cjevovodu, a visina jednosmjernog prenaponskog tornja je niža od tlaka u cjevovodu.Kada je pritisak u cevovodu niži od nivoa vode u tornju, toranj za regulaciju pritiska dopunjuje vodu u cevovod kako bi sprečio pucanje vodenog stuba i premostio vodeni čekić.Međutim, njegov učinak smanjenja pritiska na vodeni čekić, osim na vodeni čekić koji zaustavlja pumpu, kao što je vodeni čekić za zatvaranje ventila, je ograničen.Osim toga, performanse jednosmjernog ventila koji se koristi u jednosmjernom tornju za regulaciju tlaka mora biti apsolutno pouzdan.Kada ventil pokvari, može izazvati veliki vodeni čekić.
(5) Postavite bajpas cijev (ventil) u pumpnu stanicu
Kada sistem pumpe radi normalno, nepovratni ventil je zatvoren jer je pritisak vode na potisnoj strani pumpe veći od pritiska vode na usisnoj strani.Kada slučajno nestanak struje naglo zaustavi pumpu, pritisak na izlazu pumpne stanice za vodu naglo opada, dok pritisak na usisnoj strani naglo raste.Pod ovim diferencijalnim pritiskom, prolazna voda visokog pritiska u glavnoj cevi za usisavanje vode otvara ploču nepovratnog ventila i teče u prolaznu vodu niskog pritiska u glavnoj cevi za vodu pod pritiskom, uzrokujući povećanje niskog pritiska vode;s druge strane, pumpa za vodu. Porast pritiska vodenog udara na usisnoj strani je također smanjen.Na ovaj način se kontroliše porast vodenog udara i pad pritiska sa obe strane pumpne stanice za vodu, čime se efikasno smanjuju i sprečavaju opasnosti od vodenih udara.
(6) Postavite višestepeni nepovratni ventil
U dugom vodovodu dodajte jedan ili višenepovratni ventili, podijelite cijev za vodu na nekoliko sekcija i na svaki dio ugradite nepovratni ventil.Kada voda u vodovodnoj cijevi teče natrag tokom vodenog udara, svaki nepovratni ventil se zatvara jedan za drugim kako bi se povratni tok podijelio na nekoliko sekcija.Budući da je hidrostatička glava u svakom dijelu cijevi za vodu (ili sekcija povratnog protoka) prilično mala, brzina protoka vode je smanjena.Hammer boost.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 stupca.Njen najveći nedostatak je: povećana potrošnja energije pumpe za vodu tokom normalnog rada i povećani troškovi vodosnabdevanja.