1/Hugmynd

Vatnshögg er einnig kallað vatnshögg. Við flutning vatns (eða annarra vökva) vegna skyndilegrar opnunar eða lokunarApi fiðrildaloki, hliðarlokar, athugaðu ventla ogkúlulokarSkyndileg stöðvun vatnsdælna, skyndileg opnun og lokun leiðarblöðka o.s.frv., rennslishraðinn breytist skyndilega og þrýstingurinn sveiflast verulega. Vatnshamarsáhrif eru almennt hugtak. Það vísar til mikils vatnshamars sem orsakast af áhrifum vatnsflæðis á leiðsluna þegar vatnsdælan er ræst og stöðvuð. Vegna þess að innveggur pípunnar er sléttur inni í vatnspípunni og vatnið rennur frjálslega. Þegar opinn loki er skyndilega lokaður eða vatnsveitudælan er stöðvuð, mun vatnsflæðið mynda þrýsting á loka og pípuvegg, aðallega loka eða dælu. Vegna þess að pípuveggurinn er sléttur, nær vökvakrafturinn hámarki undir áhrifum tregðu vatnsflæðisins sem fylgir fljótt og veldur eyðileggjandi áhrifum. Þetta er „vatnshamarsáhrif“ í vökvafræði, það er jákvætt vatnshamar. Þvert á móti, þegar lokaður loki er skyndilega opnaður eða vatnsdælan er ræst, mun einnig koma fram vatnshamar, sem kallast neikvætt vatnshamar, en það er ekki eins mikið og það fyrra. Þrýstingsáhrifin valda álagi á pípuvegginn og framleiða hávaða, rétt eins og hamar sem lendir á pípunni, þess vegna er það kallað vatnshamarsáhrif.

2/Hættur

Straxþrýstingurinn sem myndast við vatnshögg getur orðið tugum eða jafnvel hundruðum sinnum meiri en venjulegur rekstrarþrýstingur í leiðslunni. Slíkar miklar þrýstingssveiflur geta valdið miklum titringi eða hávaða í leiðslukerfinu og getur skemmt samskeyti loka. Það hefur mjög skaðleg áhrif á pípukerfið. Til að koma í veg fyrir vatnshögg þarf að hanna leiðslukerfið rétt til að koma í veg fyrir að rennslishraðinn verði of mikill. Almennt ætti hannað rennslishraði pípunnar að vera minni en 3 m/s og stýra þarf opnunar- og lokunarhraða loka.
Vegna þess að dælan er ræst, stöðvuð og lokar opnaðir og lokaðir of hratt breytist hraði vatnsins verulega, sérstaklega vatnshamarinn sem orsakast af skyndilegri stöðvun dælunnar, sem getur skemmt leiðslur, vatnsdælur og loka og valdið því að vatnsdælan snúist við og minnkar þrýstinginn í pípulagnanetinu. Vatnshamarsáhrifin eru afar skaðleg: ef þrýstingurinn er of hár mun það valda því að pípan springur. Þvert á móti, ef þrýstingurinn er of lágur mun það valda því að pípan fellur saman og skemmir lokana og festingarnar. Á mjög skömmum tíma eykst vatnsrennslið úr núlli í málrennslishraða. Þar sem vökvar hafa hreyfiorku og ákveðið þjappanlegt stig, munu miklar breytingar á rennslishraða á mjög skömmum tíma valda áhrifum af miklum og lágum þrýstingi á leiðsluna.

3/mynda

Það eru margar ástæður fyrir vatnshöggi. Algengustu þættirnir eru eftirfarandi:

1. Lokinn opnast eða lokast skyndilega;

2. Vatnsdælan stöðvast eða fer skyndilega í gang;

3. Ein pípa flytur vatn á hátt svæði (hæðarmunur vatnsveitusvæðisins er meiri en 20 metrar);

4. Heildarlyfting (eða vinnuþrýstingur) vatnsdælunnar er mikill;

5. Vatnsflæðishraði í vatnsleiðslunni er of mikill;

6. Vatnslögnin er of löng og landslagið breytist mikið.
7. Óregluleg framkvæmdir eru falin hætta í vatnsveituleiðsluverkefnum
(1) Til dæmis uppfyllir framleiðsla á sementsstöngum fyrir T-stykki, olnboga, millistykki og önnur samskeyti ekki kröfurnar.
Samkvæmt „Tæknilegum reglugerðum um verkfræði jarðlagðra vatnsveituleiðslu úr stífu pólývínýlklóríði“ ætti að setja upp sementssúlur við samskeyti eins og T-rör, olnboga, millistykki og aðrar pípur með þvermál ≥110 mm til að koma í veg fyrir að pípan hreyfist. „Steyptar súlur“ Þær ættu ekki að vera lægri en C15 og ættu að vera steyptar á staðnum ofan á uppgröftinn upprunalegan jarðvegsgrunn og skurðhalla. Sumir byggingaraðilar huga ekki nægilega vel að hlutverki súlna. Þeir negla tréstaur eða fleygja járntöng við hliðina á pípunni til að virka sem súlu. Stundum er rúmmál sementssúlunnar of lítið eða hún er ekki hellt ofan á upprunalegan jarðveg. Á hinn bóginn eru sumar súlur ekki nógu sterkar. Fyrir vikið geta súlurnar ekki virkað við notkun pípunnar og verða ónothæfar, sem veldur því að píputenglar eins og T-rör og olnbogar skemmast og verða rangstilltir.
(2) Sjálfvirki útblásturslokinn er ekki uppsettur eða uppsetningarstaðsetningin er óeðlileg.
Samkvæmt meginreglu vökvakerfisins ætti að hanna og setja upp sjálfvirka útblástursloka á hæstu punktum leiðslna í fjallasvæðum eða hæðum með miklum öldum. Jafnvel á sléttlendi með litlu öldulaga landslagi verður að hanna leiðslurnar tilbúnar þegar grafið er skurði. Það eru upp- og niðursveiflur, hækkandi eða lækkandi í hringlaga formi, halla ekki minni en 1/500 og 1-2 útblásturslokar eru hannaðir á hæsta punkti hvers kílómetra.
Vegna þess að við vatnsflutning í leiðslunni mun gasið í leiðslunni sleppa út og safnast fyrir í upphækkuðum hlutum leiðslunnar, jafnvel mynda loftstíflu. Þegar vatnsrennslishraði í leiðslunni sveiflast munu loftbólur sem myndast í upphækkuðum hlutum halda áfram að þjappast og þenjast út og gasið verður þrýstið eftir þjöppunina er tugum eða jafnvel hundruðum sinnum meiri en þrýstingurinn sem myndast eftir að vatnið er þjappað (almenn frásögn: Pump Butler). Á þessum tíma getur þessi hluti leiðslunnar með falinni hættu leitt til eftirfarandi aðstæðna:
• Eftir að vatn hefur verið leitt upp fyrir pípuna hverfur dropinn niður fyrir. Þetta er vegna þess að loftpúðinn í pípunni lokar fyrir vatnsflæði og veldur aðskilnaði vatnsdálksins.
• Þjappaða gasið í leiðslunni er þjappað að hámarki og þenst hratt út, sem veldur því að leiðslan springur.
• Þegar vatn úr hávatnsuppsprettu er flutt niður á við á ákveðnum hraða með þyngdaraflsflæði, eftir að uppstreymislokinn er lokaður hratt, vegna tregðu hæðarmismunar og rennslishraða, stöðvast vatnssúlan í uppstreymisrörinu ekki strax. Það hreyfist samt á ákveðnum hraða. Hraðinn rennur niður á við. Á þessum tíma myndast tómarúm í leiðslunni vegna þess að ekki er hægt að fylla á loftið í tæka tíð, sem veldur því að leiðslan tæmist vegna neikvæðs þrýstings og skemmist.
(3) Skurðurinn og jarðvegurinn sem fylltist uppfylla ekki reglugerðirnar.
Óhæfar skurðir sjást oft á fjallasvæðum, aðallega vegna þess að þar eru margir steinar á ákveðnum svæðum. Skurðirnar eru grafnar handvirkt eða sprengdar með sprengiefni. Botn skurðarins er mjög ójafn og með hvössum steinum sem standa út. Þegar slíkt kemur upp, í þessu tilfelli, ætti samkvæmt gildandi reglum að fjarlægja steinana neðst í skurðinum og malbika meira en 15 sentímetra af sandi áður en hægt er að leggja leiðsluna. Hins vegar voru byggingarverkamennirnir ábyrgðarlausir eða tóku tillit til aðgerða og lögðu sandinn beint án þess að malbika eða táknrænt malbika sand. Leiðslan er lögð ofan á steinana. Þegar fyllingunni er lokið og vatnið er komið í gang, vegna þyngdar leiðslunnar sjálfrar, lóðrétts jarðþrýstings, álags ökutækis á leiðsluna og þyngdaraflsins, er hún studd af einum eða fleiri hvössum upphækkuðum steinum neðst í leiðslunni. Of mikil spenna er mjög líkleg til að leiðslan skemmist á þessum stað og springi eftir beinni línu á þessum stað. Þetta er það sem fólk kallar oft „skoráhrif“.

4/Aðgerðir

Margar verndarráðstafanir eru til gegn vatnshöggi, en mismunandi ráðstafanir þarf að grípa til eftir mögulegum orsökum vatnshöggs.
1. Að minnka rennslishraða vatnsleiðslu getur dregið úr vatnshöggþrýstingi að vissu marki, en það mun auka þvermál vatnsleiðslunnar og auka fjárfestingu í verkefninu. Við lagningu vatnsleiðslu ætti að hafa í huga að forðast hryggi eða miklar breytingar á halla til að minnka lengd vatnsleiðslunnar. Því lengri sem leiðslan er, því meiri verður vatnshögggildið þegar dælan er stöðvuð. Frá einni dælustöð til tveggja dælustöðva er notaður vatnssogbrunnur til að tengja saman tvær dælustöðvar.
Vatnshögg þegar dælan stöðvast

Svokölluð vatnshamar sem stöðvast með dælu vísar til vökvaáfalls sem orsakast af skyndilegum breytingum á flæðishraða í vatnsdælunni og þrýstilögnum þegar lokinn er opnaður og stöðvaður vegna skyndilegs rafmagnsleysis eða annarra ástæðna. Til dæmis getur bilun í raforkukerfi eða rafbúnaði, einstaka bilun í vatnsdælueiningunni o.s.frv. valdið því að miðflótta dælan opnar lokann og stöðvar, sem leiðir til vatnshamars þegar dælan er stöðvuð. Stærð vatnshamarsins þegar dælan er stöðvuð er aðallega tengd rúmfræðilegum þrýstingi dælurýmisins. Því hærri sem rúmfræðilegur þrýstingur er, því meiri er vatnshamarsgildið þegar dælan er stöðvuð. Þess vegna ætti að velja sanngjarnan dæluþrýsting út frá raunverulegum staðbundnum aðstæðum.

Hámarksþrýstingur vatnshamars þegar dæla er stöðvuð getur náð 200% af venjulegum vinnuþrýstingi, eða jafnvel hærri, sem getur eyðilagt leiðslur og búnað. Algeng slys valda „vatnsleka“ og vatnsleysi; alvarleg slys valda flæði í dælurými, skemmdum á búnaði og skemmdum á mannvirkjum eða jafnvel líkamstjóni eða dauða.

Eftir að dælan hefur verið stöðvuð vegna slyss skal bíða þar til pípan á bak við bakstreymislokann er full af vatni áður en dælan er ræst. Ekki opna útrásarloka vatnsdælunnar að fullu þegar dælan er ræst, annars verður mikil vatnshögg. Alvarleg vatnshöggsslys eiga sér stað við slíkar aðstæður í mörgum dælustöðvum.

2. Setjið upp tæki til að útrýma vatnshamri
(1) Notkun á stöðugri spennustýringartækni
Sjálfvirkt PLC stýrikerfi er notað til að stjórna dælunni með breytilegum tíðnihraða og til að stjórna sjálfvirkt rekstri alls vatnsveitukerfisins í dælurýminu. Þar sem þrýstingurinn í vatnsveitukerfinu heldur áfram að breytast með breytingum á vinnuskilyrðum, myndast oft lágur þrýstingur eða ofþrýstingur við notkun kerfisins, sem getur auðveldlega valdið vatnshöggi, sem leiðir til skemmda á píplum og búnaði. Sjálfvirkt PLC stýrikerfi er notað til að stjórna pípukerfinu. Þrýstingsmæling, endurgjöf á ræsingu og stöðvun vatnsdælunnar og hraðastilling, stjórnun á flæði og þannig viðhalda þrýstingnum á ákveðnu stigi. Hægt er að stilla vatnsþrýsting dælunnar með því að stjórna örtölvu til að viðhalda stöðugum vatnsþrýstingi og forðast óhóflegar þrýstingssveiflur. Líkur á vatnshöggi eru minnkaðar.
(2) Setjið upp vatnshamarseyði
Þetta tæki kemur aðallega í veg fyrir vatnshögg þegar dælan er stöðvuð. Það er almennt sett upp nálægt útrásarröri vatnsdælunnar. Það notar þrýstinginn í rörinu sjálfu sem orku til að framkvæma sjálfvirka lágþrýstingsvirkni. Það er að segja, þegar þrýstingurinn í rörinu er lægri en stillt verndargildi, opnast frárennslisgáttin sjálfkrafa til að tæma vatnið. Þrýstiloki er notaður til að jafna þrýsting í staðbundnum leiðslum og koma í veg fyrir áhrif vatnshöggs á búnað og leiðslur. Útskiljarar má almennt skipta í tvo flokka: vélræna og vökvakennda. Vélrænir útskiljarar eru endurstilltir handvirkt eftir virkni, en vökvakenndir útskiljarar er hægt að endurstilla sjálfkrafa.
(3) Setjið upp hæglokandi bakstreymisloka á stóra útrásarrör vatnsdælunnar.

Það getur á áhrifaríkan hátt útrýmt vatnshamri þegar dælan er stöðvuð, en vegna þess að ákveðið magn af vatni mun renna til baka þegarApi 609Þegar lokinn er virkjaður verður vatnssogbrunnurinn að hafa yfirfallsrör. Það eru tvær gerðir af hæglokandi afturlokum: hamarslokar og orkugeymslulokar. Þessi tegund loka getur stillt lokunartíma lokans innan ákveðins bils eftir þörfum (velkomið að fylgja: Pump Butler). Almennt lokast lokinn um 70% til 80% innan 3 til 7 sekúndna eftir rafmagnsleysi. Eftirstandandi 20% til 30% lokunartími er stilltur eftir aðstæðum vatnsdælunnar og leiðslunnar, almennt á bilinu 10 til 30 sekúndur. Það er vert að taka fram að þegar það er beygja í leiðslunni og vatnshamar á sér stað, er hlutverk hæglokandi afturlokans mjög takmarkað.
(4) Setjið upp einstefnu þrýstistýringarturn
Það er byggt nálægt dælustöðinni eða á viðeigandi stað á leiðslunni og hæð einstefnu flóðturnsins er lægri en þrýstingurinn í leiðslunni þar. Þegar þrýstingurinn í leiðslunni er lægri en vatnsborðið í turninum, fyllir þrýstistýringarturninn á vatn í leiðsluna til að koma í veg fyrir að vatnssúlan brotni og brúa vatnshöggið. Hins vegar eru þrýstingslækkandi áhrif hans á önnur vatnshögg en vatnshögg sem stöðva dælu, eins og vatnshögg sem lokar lokum, takmörkuð. Að auki verður afköst einstefnulokans sem notaður er í einstefnu þrýstistýringarturninum að vera fullkomlega áreiðanleg. Ef lokinn bilar getur það valdið miklum vatnshöggi.
(5) Setjið upp hjáleiðslu (loka) í dælustöðinni
Þegar dælukerfið starfar eðlilega er afturlokinn lokaður vegna þess að vatnsþrýstingurinn á þrýstihlið dælunnar er hærri en vatnsþrýstingurinn á soghliðinni. Þegar rafmagnsleysi stöðvar dæluna skyndilega lækkar þrýstingurinn við úttak vatnsdælustöðvarinnar skarpt, en þrýstingurinn á soghliðinni hækkar skarpt. Undir þessum mismunarþrýstingi ýtir tímabundinn háþrýstingsvatn í aðalsogsleiðslu vatns á afturlokaplötuna og rennur að tímabundnum lágþrýstingsvatni í þrýstivatnsleiðslunni, sem veldur því að lágur vatnsþrýstingur þar eykst; hins vegar minnkar einnig hækkun vatnshöggþrýstings vatnsdælunnar á soghliðinni. Á þennan hátt er vatnshöggshækkun og þrýstingsfall á báðum hliðum vatnsdælustöðvarinnar stjórnað, sem dregur á áhrifaríkan hátt úr og kemur í veg fyrir vatnshöggshættu.
(6) Setjið upp fjölþrepa bakstreymisloka
Í langri vatnsleiðslu skal bæta við einum eða fleiriafturlokar, skiptu vatnsleiðslunni í nokkra hluta og settu upp afturloka á hvern hluta. Þegar vatnið í vatnsleiðslunni rennur til baka við vatnshamar er hverjum afturloka lokað einn á fætur öðrum til að skipta bakstreymisflæðinu í nokkra hluta. Þar sem vatnsþrýstingurinn í hverjum hluta vatnsleiðslunnar (eða bakstreymisflæðishlutans) er frekar lítill minnkar vatnsrennslið. Hamarshækkun. Þessi verndarráðstöfun er hægt að nota á áhrifaríkan hátt í aðstæðum þar sem rúmfræðilegur hæðarmunur vatnsveitunnar er mikill; en hún getur ekki útilokað möguleikann á aðskilnaði vatnsdálksins. Stærsti ókostur hennar er: aukin orkunotkun vatnsdælunnar við venjulega notkun og aukinn kostnaður við vatnsveitu.