Orsakir og lausnir við vatnshamri

1/ Hugtak

Vatnshamar er einnig kallaður vatnshamar.Við flutning á vatni (eða öðrum vökva), vegna skyndilegrar opnunar eða lokunar áApi fiðrildaventill, hliðarlokar, athuga vavles ogkúluventla.skyndilega stöðvun vatnsdæla, skyndileg opnun og lokun á stýrisskífum o.s.frv., rennsli breytist skyndilega og þrýstingurinn sveiflast verulega.Vatnshamaráhrifin eru lifandi hugtak.Það vísar til alvarlegs vatnshamars af völdum áhrifa vatnsrennslis á leiðsluna þegar vatnsdælan er ræst og stöðvuð.Vegna þess að inni í vatnspípunni er innri veggur pípunnar sléttur og vatnið rennur frjálslega.Þegar opinn loki er skyndilega lokaður eða vatnsdælan er stöðvuð mun vatnsrennslið mynda þrýsting á lokann og pípuvegginn, aðallega lokann eða dæluna.Vegna þess að pípuveggurinn er sléttur, undir virkni tregðu síðari vatnsrennslis, nær vökvakrafturinn fljótt hámarki og veldur eyðileggjandi áhrifum.Þetta eru „vatnshamaráhrifin“ í vökvakerfi, það er jákvæður vatnshamar.Þvert á móti, þegar lokaður loki er skyndilega opnaður eða vatnsdælan er ræst, mun einnig koma fram vatnshamar, sem er kallaður neikvæður vatnshamar, en hann er ekki eins stór og sá fyrrnefndi.Þrýstiáhrifin munu valda því að pípuveggurinn verður fyrir álagi og framleiðir hávaða, rétt eins og hamar sem slær í rörið, svo það er kallað vatnshamaráhrif.

2/Hættur

Tafarlaus þrýstingur sem myndast af vatnshamri getur náð tugum eða jafnvel hundruðum sinnum af venjulegum rekstrarþrýstingi í leiðslum.Svo miklar þrýstingssveiflur geta valdið miklum titringi eða hávaða í leiðslukerfinu og getur skaðað lokasamskeyti.Það hefur mjög skaðleg áhrif á lagnakerfið.Til að koma í veg fyrir vatnshögg þarf leiðslukerfið að vera rétt hannað til að koma í veg fyrir að rennslishraði sé of hár.Almennt ætti hannað flæðishraði pípunnar að vera minna en 3m/s og það þarf að stjórna opnunar- og lokunarhraða lokans.
Vegna þess að dælan er ræst, stöðvuð og lokar opnaðir og lokaðir of hratt, breytist hraði vatnsins verulega, sérstaklega vatnshamurinn sem stafar af skyndistoppi dælunnar, sem getur skemmt leiðslur, vatnsdælur og loka, og valda því að vatnsdælan snýst við og minnkar þrýsting lagnakerfisins.Vatnshamaráhrifin eru afar eyðileggjandi: ef þrýstingurinn er of hár mun það valda því að pípan rifnar.Þvert á móti, ef þrýstingurinn er of lágur mun það valda því að rörið hrynur og skemmir lokar og festingar.Á mjög skömmum tíma eykst vatnsrennsli úr núlli í nafnrennsli.Þar sem vökvar hafa hreyfiorku og ákveðna þjöppunarhæfni munu miklar breytingar á flæðishraða á mjög stuttum tíma valda háum og lágum þrýstingsáhrifum á leiðsluna.

3/mynda

Það eru margar ástæður fyrir vatnshamri.Algengar þættir eru sem hér segir:

1. Lokinn opnast eða lokar skyndilega;

2. Vatnsdælueiningin stoppar skyndilega eða fer í gang;

3. Ein pípa flytur vatn á háan stað (hæðarmunur vatnsveitunnar fer yfir 20 metra);

4 .Heildarlyfting (eða vinnuþrýstingur) vatnsdælunnar er stór;

5. Vatnsrennslishraði í vatnsleiðslunni er of stór;

6. Vatnsleiðslan er of löng og landslag breytist mikið.
7. Óreglulegar framkvæmdir eru falin hætta í framkvæmdum við vatnsveitur
(1) Til dæmis uppfyllir framleiðsla á sementsþrýstibryggjum fyrir teig, olnboga, lækka og aðra samskeyti ekki kröfurnar.
Samkvæmt "Tæknireglum fyrir grafið stíft pólývínýlklóríð vatnsveituleiðslnaverkfræði" ætti að setja sementálagsbryggjur við samskeyti eins og tea, olnboga, lækka og aðrar pípur með þvermál ≥110 mm til að koma í veg fyrir að leiðslan hreyfist.„Steypt steypubryggjur“ Það ætti ekki að vera lægra en C15 stig og það ætti að vera steypt á staðnum á uppgrafnum upprunalegum jarðvegsgrunni og skurðarhalla.“Sumir byggingaaðilar gefa ekki nægilega gaum að hlutverki átaksbryggja.Þeir negla tréstaur eða fleygja járnstöng við hliðina á leiðslunni til að virka sem álagsbryggja.Stundum er rúmmál sementsbryggjunnar of lítið eða er ekki hellt á upprunalega jarðveginn.Á hinn bóginn eru sumar þrýstibryggjur ekki nógu sterkar.Afleiðingin er sú, að á meðan á leiðslum stendur, geta þrýstibryggjurnar ekki virkað og verða ónýtar, sem veldur því að píputengi eins og teigur og olnbogar misjafnast og skemmast..
(2) Sjálfvirki útblástursventillinn er ekki settur upp eða uppsetningarstaðan er ósanngjörn.
Samkvæmt meginreglunni um vökvakerfi ætti að hanna og setja upp sjálfvirka útblástursloka á háum punktum leiðslna í fjallasvæðum eða hæðum með stórum bylgjum.Jafnvel á sléttum svæðum með litlum bylgjulaga landslagi verða leiðslur að vera tilbúnar hannaðar þegar grafið er í skurðum.Það eru hæðir og lægðir, hækkandi eða lækkandi í sveiflukenndum hætti, hallinn er ekki minni en 1/500 og 1-2 útblásturslokar eru hannaðir á hæsta punkti hvers kílómetra..
Vegna þess að á meðan á vatnsflutningi stendur í leiðslunni mun gasið í leiðslunni sleppa og safnast upp í upphækkuðum hlutum leiðslunnar, jafnvel mynda loftstíflu.Þegar flæðishraði vatns í leiðslunni sveiflast munu loftvasarnir sem myndast í upphækkuðu hlutunum halda áfram að þjappast saman og stækka og gasið verður. Þrýstingurinn sem myndast eftir þjöppun er tugir eða jafnvel hundruð sinnum meiri en þrýstingurinn sem myndast eftir vatn er þjappað (opinber reikningur: Pump Butler).Á þessum tíma getur þessi leiðsluhluti með falnum hættum leitt til eftirfarandi aðstæðna:
• Eftir að vatn hefur verið rennt upp fyrir pípuna hverfur vatnsdropa niður.Þetta er vegna þess að loftpúðinn í pípunni hindrar vatnsflæðið, sem veldur aðskilnaði vatnssúlunnar..
• Þjappað gas í leiðslunni er þjappað að hámarksmörkum og þenst hratt út, sem veldur því að leiðslan springur..
• Þegar vatn frá hávatnslind er flutt niðurstreymis á ákveðnum hraða með þyngdaraflstreymi, eftir að uppstreymislokanum er fljótt lokað, vegna tregðu hæðarmunar og rennslishraða, stöðvast vatnssúlan í uppstreymispípunni ekki strax .Það hreyfist samt á ákveðnum hraða.Hraðinn rennur niður.Á þessum tíma myndast tómarúm í leiðslunni vegna þess að ekki er hægt að fylla á loftið í tíma, sem veldur því að leiðslan tæmist af undirþrýstingnum og skemmist.
(3) Skurður og uppfyllingarjarðvegur uppfyllir ekki reglurnar.
Óvönduð skotgrafir sjást oft í fjallasvæðum, aðallega vegna þess að það er mikið af steinum á vissum svæðum.Skurðirnar eru grafnar handvirkt eða sprengdar með sprengiefni.Botn skurðarins er verulega ójafn og þar standa hvassir steinar út.Þegar þú lendir í þessu, Í þessu tilviki, samkvæmt viðeigandi reglugerðum, ætti að fjarlægja steina neðst í skurðinum og malbika meira en 15 sentímetra af sandi áður en hægt er að leggja leiðsluna.Byggingarverkamennirnir voru hins vegar óábyrgir eða skáru horn og lögðu sandinn beint án þess að malbika sand eða á táknrænan hátt að malbika einhvern sand.Lögnin er lögð á steinana.Þegar fyllingunni er lokið og vatnið er tekið í notkun, vegna þyngdar leiðslunnar sjálfrar, lóðrétts jarðþrýstings, álags ökutækis á leiðslunni og yfirbyggingar þyngdaraflsins, er hún studd af einum eða nokkrum beittum upphleyptum steinum neðst á leiðslunni., of mikill streitustyrkur, er mjög líklegt að leiðslan skemmist á þessum tímapunkti og sprungi meðfram beinni línu á þessum tímapunkti.Þetta er það sem fólk kallar oft „stigaáhrif“..

4/Aðgerðir

Það eru margar verndarráðstafanir fyrir vatnshamar, en mismunandi ráðstafanir þarf að gera í samræmi við hugsanlegar orsakir vatnshamars.
1. Að draga úr rennslishraða vatnsleiðslu getur dregið úr vatnshamarþrýstingi að vissu marki, en það mun auka þvermál vatnsleiðslu og auka fjárfestingu í verkefnum.Við lagningu vatnsleiðslu skal hafa í huga að forðast hnúka eða miklar hallabreytingar til að draga úr lengd vatnsleiðslunnar.Því lengri sem leiðslan er, því hærra er vatnshamargildið þegar dælan er stöðvuð.Frá einni dælustöð til tveggja dælustöðva er notuð vatnssogshola til að tengja saman dælustöðvarnar tvær.
Vatnshamar þegar dælan er stöðvuð

Svokallaður pump-stop-vatnshamarinn vísar til vökvalosunarfyrirbærisins sem stafar af skyndilegum breytingum á flæðihraða í vatnsdælu og þrýstirörum þegar lokinn er opnaður og stöðvaður vegna skyndilegs rafmagnsleysis eða af öðrum ástæðum.Til dæmis getur bilun í raforkukerfi eða rafbúnaði, einstaka bilun í vatnsdælueiningunni o.s.frv. valdið því að miðflóttadælan opnar lokann og stöðvast, sem leiðir til þess að vatnshamur verður þegar dælan er stöðvuð.Stærð vatnshamarsins þegar dælan er stöðvuð er aðallega í tengslum við rúmfræðilega höfuð dæluherbergisins.Því hærra sem rúmfræðilegt höfuð er, því hærra er vatnshamargildið þegar dælan er stöðvuð.Þess vegna ætti að velja hæfilegan dæluhaus miðað við raunverulegar staðbundnar aðstæður.

Hámarksþrýstingur vatnshamrar þegar dæla er stöðvuð getur náð 200% af venjulegum vinnuþrýstingi, eða jafnvel hærri, sem getur eyðilagt leiðslur og búnað.Almenn slys valda „vatnsleka“ og vatnsleysi;alvarleg slys valda því að dælurýmið flæðir yfir, búnaður skemmist og aðstaða skemmist.skaða eða jafnvel valda líkamstjóni eða dauða.

Eftir að dælan hefur verið stöðvuð vegna slyss, bíðið þar til pípan fyrir aftan afturlokann er fyllt af vatni áður en dælan er ræst.Ekki opna úttaksventil vatnsdælunnar að fullu þegar dælan er ræst, annars verður mikil vatnsáhrif.Mikil vatnshamsslys í mörgum dælustöðvum verða oft við slíkar aðstæður.

2. Settu upp útrýmingarbúnað fyrir vatnshamar
(1) Notkun stöðugrar spennustjórnunartækni
PLC sjálfvirkt stjórnkerfi er notað til að stjórna dælunni með breytilegum tíðnihraða og til að stjórna sjálfvirkt rekstri alls dælukerfisins fyrir vatnsveitu.Þar sem þrýstingur á leiðslukerfi vatnsveitunnar heldur áfram að breytast með breytingum á vinnuskilyrðum, kemur oft lágþrýstingur eða yfirþrýstingur fram við kerfisrekstur, sem getur auðveldlega valdið vatnshamri, sem leiðir til skemmda á leiðslum og búnaði.PLC sjálfvirkt stjórnkerfi er notað til að stjórna pípukerfinu.Greining á þrýstingi, endurgjöf stjórn á ræsingu og stöðvun vatnsdælunnar og hraðastillingu, stjórn á flæði, og þannig viðhalda þrýstingi á ákveðnu stigi.Hægt er að stilla vatnsveituþrýsting dælunnar með því að stjórna örtölvunni til að viðhalda stöðugu þrýstingi vatnsveitu og forðast of miklar þrýstingssveiflur.Líkurnar á vatnshamri eru minnkaðar.
(2) Settu upp vatnshamarútrýmingarbúnað
Þetta tæki kemur aðallega í veg fyrir vatnshamri þegar dælan er stöðvuð.Það er almennt sett upp nálægt úttaksröri vatnsdælunnar.Það notar þrýsting pípunnar sjálfrar sem kraft til að átta sig á sjálfvirkri lágþrýstingsaðgerð.Það er að segja, þegar þrýstingurinn í pípunni er lægri en stillt verndargildi opnast frárennslisportið sjálfkrafa til að tæma vatn.Þrýstiléttir er notaður til að jafna þrýsting staðbundinna leiðslna og koma í veg fyrir áhrif vatnshamrar á búnað og leiðslur.Almennt má skipta úthreinsunartækjum í tvær gerðir: vélræna og vökva.Vélrænir úthreinsar eru endurstilltir handvirkt eftir aðgerð, á meðan hægt er að endurstilla vökvafjarlægingar sjálfkrafa.
(3) Settu hæglokandi afturloka á úttaksrör vatnsdælunnar með stóra þvermál

Það getur í raun útrýmt vatnshamri þegar dælan er stöðvuð, en vegna þess að ákveðið magn af vatni mun renna til baka þegarApi 609loki er virkjaður þarf vatnssogsholan að vera með yfirfallsrör.Það eru tvær tegundir af hæglokandi afturlokum: hamargerð og gerð orkugeymslu.Þessi tegund af loki getur stillt lokunartímann innan ákveðins bils eftir þörfum (velkomið að fylgjast með: Pump Butler).Venjulega lokar lokinn 70% til 80% innan 3 til 7 sekúndna eftir rafmagnsleysi.20% til 30% lokunartíminn sem eftir er er stilltur í samræmi við aðstæður vatnsdælunnar og leiðslunnar, venjulega á bilinu 10 til 30 sekúndur.Það er athyglisvert að þegar það er hnúkur í leiðslum og vatnshamar kemur fram er hlutverk hæglokandi afturlokans mjög takmarkað.
(4) Settu upp einhliða þrýstistillingarturn
Hann er byggður nálægt dælustöðinni eða á viðeigandi stað á leiðslunni og hæð einstefnubylgjunnar er lægri en leiðsluþrýstingurinn þar.Þegar þrýstingur í leiðslunni er lægri en vatnsborðið í turninum, fyllir þrýstistillingarturninn vatn í leiðsluna til að koma í veg fyrir að vatnssúlan brotni og brúi vatnshamarinn.Hins vegar eru þrýstingslækkandi áhrif þess á vatnshamar, önnur en dælustöðvunarhamar, takmörkuð, svo sem lokunarlokandi vatnshamar.Að auki verður frammistaða einstefnulokans sem notaður er í einstefnuþrýstingstýriturninum að vera algerlega áreiðanlegur.Þegar lokinn bilar getur það valdið stórum vatnshamri.
(5) Settu upp hjáveiturör (ventil) í dælustöðinni
Þegar dælukerfið virkar eðlilega er afturlokinn lokaður vegna þess að vatnsþrýstingurinn á þrýstihlið dælunnar er hærri en vatnsþrýstingurinn á soghliðinni.Þegar rafmagnsleysið fyrir slysni stöðvar dæluna skyndilega lækkar þrýstingurinn við úttak vatnsdælustöðvarinnar verulega á meðan þrýstingurinn á soghliðinni hækkar verulega.Undir þessum mismunaþrýstingi ýtir skammvinnt háþrýstivatnið í vatnssogsaðalpípunni opna eftirlitslokalokaplötunni og rennur til skammvinns lágþrýstingsvatnsins í þrýstivatnsaðalpípunni, sem veldur því að lágur vatnsþrýstingurinn þar eykst;aftur á móti vatnsdælan. Vatnshamarþrýstingshækkun á soghlið minnkar einnig.Þannig er vatnshamrishækkuninni og þrýstingsfallinu beggja vegna vatnsdælustöðvarinnar stjórnað og þannig er í raun dregið úr og komið í veg fyrir hættu á vatnshamri.
(6) Settu upp fjölþrepa afturloka
Í langri vatnsleiðslu skaltu bæta við einum eða fleiriafturlokar, skiptu vatnsleiðslunni í nokkra hluta og settu afturloka á hvern hluta.Þegar vatnið í vatnspípunni rennur til baka meðan á vatnshamri stendur er hver afturloki lokaður á eftir öðrum til að skipta bakskolunarrennsli í nokkra hluta.Þar sem vatnsstöðufallið í hverjum hluta vatnspípunnar (eða bakflæðishluta) er frekar lítið, minnkar vatnsrennslið.Hamarsaukning.Þessa verndarráðstöfun er hægt að nota á áhrifaríkan hátt við aðstæður þar sem rúmfræðilegur hæðarmunur vatnsveitunnar er mikill;en það getur ekki útilokað möguleikann á aðskilnað vatnssúlu.Stærsti ókostur þess er: aukin orkunotkun vatnsdælunnar við venjulega notkun og aukinn vatnsveitukostnaður.


Birtingartími: 18. september 2023