1/Канцэпцыя

Гідраўдар таксама называюць гідраўдарам. Падчас транспарціроўкі вады (або іншых вадкасцей), з-за рэзкага адкрыцця або закрыццяКлапан-матылёк API, засаўкі, праверце клапаны ішаравыя краныраптоўныя прыпынкі вадзяных помпаў, раптоўнае адкрыццё і закрыццё накіроўвальных лапатак і г.д., хуткасць патоку раптоўна змяняецца, а ціск значна вагаецца. Эфект гідраўлічнага ўдару — гэта яскравы тэрмін. Ён адносіцца да моцнага гідраўлічнага ўдару, выкліканага ўздзеяннем патоку вады на трубаправод пры запуску і спыненні вадзянога помпы. Паколькі ўнутры вадаправода ўнутраная сценка трубы гладкая, і вада цячэ свабодна. Калі адкрыты клапан раптоўна зачыняецца або помпа падачы вады спыняецца, паток вады стварае ціск на клапан і сценку трубы, галоўным чынам на клапан або помпу. Паколькі сценка трубы гладкая, пад дзеяннем інэрцыі наступнага патоку вады гідраўлічная сіла хутка дасягае максімуму і выклікае разбуральныя наступствы. Гэта «эфект гідраўлічнага ўдару» ў гідраўліцы, гэта значыць станоўчы гідраўлічны ўдар. Наадварот, калі закрыты клапан раптоўна адчыняецца або помпа запускаецца, таксама ўзнікае гідраўлічны ўдар, які называецца адмоўным гідраўлічным ударам, але ён не такі моцны, як папярэдні. Удар ціску прывядзе да напружання сценкі трубы і шуму, як пры ўдары малатка па трубе, таму яго называюць эфектам гідраўлічнага ўдару.

2/Небяспекі

Імгненны ціск, які ствараецца гідраўлічным ударам, можа дасягаць дзясяткаў ці нават соцень разоў перавышаць нармальны працоўны ціск у трубаправодзе. Такія вялікія ваганні ціску могуць выклікаць моцную вібрацыю або шум у трубаправоднай сістэме і пашкодзіць злучэнні клапанаў. Гэта вельмі шкодна ўплывае на трубаправодную сістэму. Каб прадухіліць гідраўлічны ўдар, трубаправодная сістэма павінна быць правільна распрацавана, каб пазбегнуць занадта высокай хуткасці патоку. Як правіла, разліковая хуткасць патоку ў трубаправодзе павінна быць меншай за 3 м/с, а хуткасць адкрыцця і закрыцця клапана неабходна кантраляваць.
Паколькі помпа запускаецца і спыняецца, а клапаны адкрываюцца і зачыняюцца занадта хутка, хуткасць вады рэзка змяняецца, асабліва гідраўлічны ўдар, выкліканы рэзкім прыпынкам помпы, які можа пашкодзіць трубаправоды, вадзяныя помпы і клапаны, а таксама прывесці да рэверсу вадзяной помпы і зніжэння ціску ў трубаправоднай сетцы. Эфект гідраўлічнага ўдару надзвычай разбуральны: калі ціск занадта высокі, гэта прывядзе да разрыву трубы. І наадварот, калі ціск занадта нізкі, гэта прывядзе да разбурэння трубы і пашкоджання клапанаў і мацаванняў. За вельмі кароткі час хуткасць патоку вады павялічваецца ад нуля да намінальнага расходу. Паколькі вадкасці маюць кінетычную энергію і пэўную ступень сціскальнасці, вялізныя змены хуткасці патоку за вельмі кароткі прамежак часу выклічуць уздзеянне высокага і нізкага ціску на трубаправод.

3/генераваць

Існуе мноства прычын гідраўлічнага ўдару. Вось агульныя фактары:

1. Клапан раптоўна адкрываецца або зачыняецца;

2. Вадзяны помпа раптоўна спыняецца або запускаецца;

3. Адна труба транспартуе ваду ў высокае месца (перапад вышынь мясцовасці водазабеспячэння перавышае 20 метраў);

4. Агульны ўздым (або працоўны ціск) вадзянога помпы вялікі;

5. Хуткасць патоку вады ў вадаправодзе занадта вялікая;

6. Вадаправод занадта доўгі, і рэльеф мясцовасці моцна змяняецца.
7. Няправільнае будаўніцтва — схаваная небяспека ў праектах водазабеспячэння
(1) Напрыклад, вытворчасць цэментных апорных апор для трайнікоў, калена, пераходаў і іншых злучэнняў не адпавядае патрабаванням.
Згодна з «Тэхнічным рэгламентам па будаўніцтве цвёрдых полівінілхларыдных трубаправодаў для водазабеспячэння пад зямлёй», цэментныя ўпорныя слупы павінны ўсталёўвацца ў месцах злучэння, такіх як траякі, калені, пераходы і іншыя трубы дыяметрам ≥110 мм, каб прадухіліць зрушэнне трубаправода. «Бетонные ўпорныя слупы» павінны быць не ніжэйшай маркі за C15 і павінны быць адліты на месцы на выкапаным першапачатковым грунтавым падмурку і схіле траншэі. Некаторыя будаўнічыя групы не надаюць належнай увагі ролі ўпорных слупоў. Яны прыбіваюць драўляны кол або заціскаюць жалезны штыфт побач з трубаправодам, каб яны выконвалі ролю ўпорнага слупа. Часам аб'ём цэментнага слупа занадта малы або ён не заліваецца на першапачатковы грунт. З іншага боку, некаторыя ўпорныя слупы недастаткова трывалыя. У выніку падчас эксплуатацыі трубаправода ўпорныя слупы не могуць функцыянаваць і становяцца бескарыснымі, што прыводзіць да няправільнага выраўноўвання і пашкоджання трубаправоднай арматуры, такой як траякі і калені.
(2) Аўтаматычны выпускны клапан не ўсталяваны або месца ўстаноўкі няправільнае.
Згодна з прынцыпам гідраўлікі, аўтаматычныя выпускныя клапаны павінны быць распрацаваны і ўсталяваны ў самых высокіх кропках трубаправодаў у горных раёнах або на ўзгорках з вялікімі хвалямі. Нават у раўнінных раёнах з невялікімі хвалямі рэльефу пры капанні траншэй трубаправоды павінны быць штучна распрацаваны. Ёсць пад'ёмы і спускі, цыклічнае ўздыманне або апусканне, нахіл не менш за 1/500, і ў самым высокім пункце кожнага кіламетра праектуецца 1-2 выпускныя клапаны.
Паколькі падчас транспарціроўкі вады па трубаправодзе газ з трубаправода будзе выцякаць і назапашвацца ў прыўзнятых частках трубаправода, нават утвараючы паветраныя блакады. Пры ваганнях хуткасці патоку вады ў трубаправодзе паветраныя кішэні, якія ўтвараюцца ў прыўзнятых частках, будуць працягваць сціскацца і пашырацца, і газ будзе... Ціск, які ствараецца пасля сціскання, у дзясяткі ці нават сотні разоў перавышае ціск, які ствараецца пасля сціскання вады (публічны справаздачу: Pump Butler). У гэты час гэты ўчастак трубаправода са схаванымі небяспекамі можа прывесці да наступных сітуацый:
• Пасля таго, як вада праходзіць вышэй па плыні трубы, кроплі вады знікаюць ніжэй па плыні. Гэта адбываецца таму, што паветраны мяшок у трубе блакуе паток вады, што прыводзіць да аддзялення вадзянога слупа.
• Сціснуты газ у трубаправодзе сціскаецца да максімальнай мяжы і хутка пашыраецца, што прыводзіць да разрыву трубаправода.
• Калі вада з крыніцы высокай вады перамяшчаецца ўніз па цячэнні з пэўнай хуткасцю пад дзеяннем сілы цяжару, пасля таго, як клапан вышэй па цячэнні хутка зачыняецца, з-за інерцыі розніцы вышынь і хуткасці патоку слуп вады ў трубе вышэй па цячэнні не спыняецца імгненна. Яна ўсё яшчэ рухаецца з пэўнай хуткасцю. Хуткасць цячэння ўніз па цячэнні. У гэты час у трубаправодзе ўтвараецца вакуум, таму што паветра не можа своечасова папаўняцца, што прыводзіць да спуску паветра з-за адмоўнага ціску і пашкоджання трубаправода.
(3) Грунт траншэі і засыпкі не адпавядае патрабаванням.
Няправільна падрыхтаваныя траншэі часта сустракаюцца ў горных раёнах, галоўным чынам з-за вялікай колькасці камянёў у пэўных месцах. Траншэі капаюцца ўручную або падрываюцца выбухоўкай. Дно траншэі вельмі няроўнае і мае выступаючыя вострыя камяні. У такім выпадку, згодна з адпаведнымі правіламі, камяні на дне траншэі павінны быць выдалены і засыпаны пяском больш за 15 сантыметраў перад кладкай трубаправода. Аднак будаўнікі паводзілі сябе безадказна або грэбавалі і непасрэдна клалі пясок, не засыпаўшы яго пяском або сімвалічна не засыпаўшы яго. Трубаправод кладуць на камяні. Пасля засыпкі і ўводу вады ў эксплуатацыю з-за вагі самога трубаправода, вертыкальнага ціску грунту, нагрузкі транспартных сродкаў на трубаправод і суперпазіцыі сілы цяжару, ён падтрымліваецца адным або некалькімі вострымі прыўзнятымі камянямі ў ніжняй частцы трубаправода. З-за празмернай канцэнтрацыі напружанняў трубаправод, хутчэй за ўсё, будзе пашкоджаны ў гэтым месцы і расколініцца па прамой лініі. Гэта тое, што людзі часта называюць «эфектам драпін».

4/Меры

Існуе мноства ахоўных мер ад гідраўлічнага ўдару, але ў залежнасці ад магчымых прычын гідраўлічнага ўдару неабходна прымаць розныя меры.
1. Зніжэнне хуткасці патоку вадаправодаў можа да пэўнай ступені знізіць ціск гідраўлічнага ўдару, але гэта павялічыць дыяметр вадаправодаў і павялічыць інвестыцыі ў праект. Пры пракладцы вадаправодаў варта ўлічваць, каб пазбегнуць горбаў або рэзкіх змен ухілу, каб скараціць даўжыню вадаправода. Чым даўжэйшы трубаправод, тым большае значэнне гідраўлічнага ўдару пры спыненні помпы. Ад адной помпавай станцыі да дзвюх помпавых станцый выкарыстоўваецца вадасвапная свідравіна для злучэння дзвюх помпавых станцый.
Гідраўдар пры спыненні помпы

Так званы гідраўлічны ўдар пры спыненні помпы — гэта з'ява гідраўлічнага ўдару, выкліканая рэзкімі зменамі хуткасці патоку ў вадзяным помпа і напорных трубах пры адкрыцці і спыненні клапана з-за раптоўнага адключэння электраэнергіі або па іншых прычынах. Напрыклад, збой у сістэме электразабеспячэння або электраабсталяванні, выпадковы збой вадзянога помпавага агрэгата і г.д. могуць прывесці да адкрыцця і спынення цэнтрабежнага помпы, што прывядзе да гідраўлічнага ўдару пры спыненні помпы. Памер гідраўлічнага ўдару пры спыненні помпы ў асноўным залежыць ад геаметрычнага напору помпавага аддзялення. Чым вышэй геаметрычны напор, тым большае значэнне гідраўлічнага ўдару пры спыненні помпы. Таму варта выбіраць разумны напор помпы ў залежнасці ад рэальных мясцовых умоў.

Максімальны ціск гідраўлічнага ўдару пры спыненні помпы можа дасягаць 200% ад нармальнага працоўнага ціску ці нават вышэй, што можа разбурыць трубаправоды і абсталяванне. Звычайныя аварыі прыводзяць да «ўцечкі вады» і адключэння вады; сур'ёзныя аварыі прыводзяць да затаплення помпавага аддзялення, пашкоджання абсталявання і пашкоджанняў аб'ектаў, матэрыяльных пашкоджанняў або нават да траўмаў або смерці людзей.

Пасля спынення помпы з-за аварыі пачакайце, пакуль труба за зваротным клапанам напоўніцца вадой, перш чым запускаць помпу. Не адкрывайце цалкам выхадны клапан вадзянога помпы пры запуску, інакш адбудзецца моцны ўдар вады. У такіх абставінах часта здараюцца буйныя аварыі з гідраўлічным ударам на многіх помпавых станцыях.

2. Усталюйце прыладу для ліквідацыі гідраўлічнага ўдару
(1) Выкарыстанне тэхналогіі пастаяннага кантролю напружання
Для кіравання помпай са зменнай частатой кручэння і аўтаматычнага кіравання працай усёй сістэмы водазабеспячэння помпавай станцыі выкарыстоўваецца сістэма аўтаматычнага кіравання з ПЛК. Паколькі ціск у сетцы вадаправода пастаянна змяняецца са зменамі ўмоў працы, падчас працы сістэмы часта ўзнікае нізкі або залішні ціск, што можа лёгка выклікаць гідраўлічны ўдар і пашкоджанне трубаправодаў і абсталявання. Для кіравання трубаправоднай сеткай выкарыстоўваецца сістэма аўтаматычнага кіравання з ПЛК. Яна дазваляе выяўляць ціск, кіраваць запускам і прыпынкам вадзянога помпы і рэгуляваць хуткасць з дапамогай зваротнай сувязі, кантраляваць паток і, такім чынам, падтрымліваць ціск на пэўным узроўні. Ціск падачы вады ў помпу можна ўсталяваць з дапамогай мікракамп'ютара, каб падтрымліваць пастаянны ціск падачы вады і пазбягаць празмерных ваганняў ціску. Верагоднасць гідраўлічнага ўдару зніжаецца.
(2) Усталюйце ўстранівальнік гідраўлічнага ўдару
Гэта прылада ў асноўным прадухіляе гідраўлічны ўдар, калі помпа спынены. Звычайна яна ўсталёўваецца побач з выхадной трубой вадзянога помпы. Яна выкарыстоўвае ціск самой трубы ў якасці энергіі для рэалізацыі аўтаматычнага дзеяння пры нізкім ціску. Гэта значыць, калі ціск у трубе ніжэйшы за ўстаноўленае значэнне абароны, дрэнажная адтуліна аўтаматычна адкрываецца для зліву вады. Зніжэнне ціску выкарыстоўваецца для ўраўнаважвання ціску ў мясцовых трубаправодах і прадухілення ўздзеяння гідраўлічнага ўдару на абсталяванне і трубаправоды. Элімінатары звычайна можна падзяліць на два тыпы: механічныя і гідраўлічныя. Механічныя элімінатары аднаўляюцца ўручную пасля дзеяння, у той час як гідраўлічныя элімінатары могуць быць аўтаматычна скінуты ў пачатковы стан.
(3) Усталюйце зваротны клапан з павольным закрыццём на выхадзе трубы вадзянога помпы вялікага дыяметра

Гэта можа эфектыўна ліквідаваць гідраўлічны ўдар пры спыненні помпы, але паколькі пэўная колькасць вады будзе сцякаць назад, каліAPI 609Калі клапан актывуецца, вадзяная свідравіна павінна мець пераліўную трубу. Існуе два тыпы зваротных клапанаў з павольным закрыццём: ударнага тыпу і тыпу акумулятара энергіі. Гэты тып клапана можа рэгуляваць час закрыцця клапана ў пэўным дыяпазоне па меры неабходнасці (гл. ніжэй: Pump Butler). Як правіла, клапан зачыняецца на 70%-80% на працягу 3-7 секунд пасля адключэння электраэнергіі. Астатнія 20%-30% часу закрыцця рэгулююцца ў залежнасці ад умоў вадзянога помпы і трубаправода, звычайна ў дыяпазоне ад 10 да 30 секунд. Варта адзначыць, што калі ў трубаправодзе ёсць горб і ўзнікае гідраўлічны ўдар, роля зваротнага клапана з павольным закрыццём вельмі абмежаваная.
(4) Усталюйце аднабаковую вежу рэгулявання ціску
Яна будуецца побач з помпавай станцыяй або ў адпаведным месцы на трубаправодзе, а вышыня аднабаковай помпавай вежы ніжэйшая за ціск у трубаправодзе. Калі ціск у трубаправодзе ніжэйшы за ўзровень вады ў вежы, вежа рэгулявання ціску папаўняе трубаправод вадой, каб прадухіліць разбурэнне вадзянога слупа і пераадолець гідраўлічны ўдар. Аднак яе эфект зніжэння ціску на гідраўлічны ўдар, акрамя гідраўлічнага ўдару пры прыпынку помпы, напрыклад, гідраўлічнага ўдару пры закрыцці клапана, абмежаваны. Акрамя таго, працаздольнасць аднабаковага клапана, які выкарыстоўваецца ў аднабаковай помпавай вежы рэгулявання ціску, павінна быць абсалютна надзейнай. Пасля выхаду з ладу клапана гэта можа выклікаць вялікі гідраўлічны ўдар.
(5) Усталюйце байпасную трубу (клапан) у помпавай станцыі
Калі помпавая сістэма працуе нармальна, зваротны клапан зачынены, таму што ціск вады з боку напорнага водаправода вышэйшы за ціск вады з боку ўсмоктвання. Калі выпадковае адключэнне электраэнергіі раптоўна спыняе помпа, ціск на выхадзе з помпавай станцыі рэзка падае, а ціск з боку ўсмоктвання рэзка павялічваецца. Пры гэтым перападзе ціску вада пад высокім ціскам у магістральным вадаправодзе адчыняе зваротны клапан і паступае да вады пад нізкім ціскам у напорным вадаправодзе, што прыводзіць да павелічэння ціску вады там; з іншага боку, павышэнне ціску гідраўлічнага ўдару з боку ўсмоктвання таксама зніжаецца. Такім чынам, нарастанне і падзенне ціску гідраўлічнага ўдару з абодвух бакоў помпавай станцыі кантралюецца, тым самым эфектыўна зніжаючы і прадухіляючы небяспеку гідраўлічнага ўдару.
(6) Усталюйце шматступенчаты зваротны клапан
У доўгі вадаправод дадайце адзін або некалькізваротныя клапаныПадзяліце вадаправод на некалькі секцый і ўсталюйце на кожнай секцыі зваротны клапан. Калі вада ў вадаправодзе цячэ назад падчас гідраўлічнага ўдару, кожны зваротны клапан зачыняецца адзін за адным, каб падзяліць паток зваротнай прамыўкі на некалькі секцый. Паколькі гідрастатычны напор у кожнай секцыі вадаправода (або секцыі патоку зваротнай прамыўкі) даволі малы, хуткасць патоку вады зніжаецца. Узмацненне ўдару. Гэтая ахоўная мера можа быць эфектыўна выкарыстана ў сітуацыях, калі геаметрычная розніца вышынь падачы вады вялікая; але яна не можа выключыць магчымасць адрыву вадзянога слупа. Яе найбольшым недахопам з'яўляецца: павелічэнне спажывання энергіі вадзяным помпай падчас нармальнай працы і павелічэнне выдаткаў на водазабеспячэнне.