Прычыны і шляхі ўзнікнення гідраўдару

1/Паняцце

Гідраўдар таксама называюць гідраўдарам.Падчас транспарціроўкі вады (ці іншых вадкасцей) з-за раптоўнага адкрыцця або закрыццяПаваротны клапан Api, засаўкі, праверыць клапаны ішаравыя краны.раптоўныя прыпынкі вадзяных помпаў, раптоўнае адкрыццё і закрыццё накіроўвалых лапатак і г.д., хуткасць патоку раптоўна змяняецца, а ціск значна вагаецца.Эфект гідраўдару - яскравы тэрмін.Гэта адносіцца да моцнага гідраўдару, выкліканага ўздзеяннем патоку вады на трубаправод пры запуску і прыпынку вадзянога помпы.Паколькі ўнутры вадаправоднай трубы 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, у асноўным на клапан або помпа.Паколькі сценка трубы гладкая, пад дзеяннем інэрцыі наступнага патоку вады гідраўлічная сіла хутка дасягае максімуму і выклікае разбуральныя эфекты.Гэта «эфект гідраўлічнага ўдару» ў гідраўліцы, гэта значыць станоўчы гідраўдар.Наадварот, пры раптоўным адкрыцці закрытага клапана або запуску вадзянога помпы таксама ўзнікае гідраўдар, які называецца адмоўным гідраўдарам, але ён не такі вялікі, як першы.Уздзеянне ціску прывядзе да нагрузкі на сценку трубы і да шуму, як пры ўдары малатка па трубе, таму гэта называецца эфектам гідраўдару.

2/Небяспекі

Імгненны ціск, які ствараецца гідраўдарам, можа перавышаць звычайны працоўны ціск у трубаправодзе ў дзесяткі і нават сотні разоў.Такія вялікія ваганні ціску могуць выклікаць моцную вібрацыю або шум у сістэме трубаправода і могуць пашкодзіць злучэнні клапанаў.Гэта вельмі пагібельна ўплывае на сістэму труб.Каб прадухіліць гідраўдар, неабходна правільна спраектаваць сістэму трубаправода, каб не дапусціць занадта высокай хуткасці патоку.Як правіла, разлічаная хуткасць патоку ў трубе павінна быць менш за 3 м/с, а хуткасць адкрыцця і закрыцця клапана неабходна кантраляваць.
Паколькі помпа запускаецца, спыняецца і клапаны адкрываюцца і зачыняюцца занадта хутка, хуткасць вады рэзка змяняецца, асабліва гідраўдар, выкліканы раптоўнай прыпынкам помпы, які можа пашкодзіць трубаправоды, вадзяныя помпы і клапаны, і выклікаць рэверс вадзянога помпы і паменшыць ціск у трубаправодзе.Эфект гідраўдару надзвычай разбуральны: занадта высокі ціск прывядзе да разрыву трубы.Наадварот, калі ціск занадта нізкі, гэта прывядзе да разбурэння трубы і пашкоджання клапанаў і мацаванняў.За вельмі кароткі час расход вады павялічваецца ад нуля да намінальнага.Паколькі вадкасці маюць кінэтычную энергію і пэўную ступень сціскальнасці, велізарныя змены хуткасці патоку за вельмі кароткі прамежак часу прывядуць да ўздзеяння высокага і нізкага ціску на трубаправод.

3/генераваць

Прычын гідраўдару шмат.Агульныя фактары наступныя:

1. Клапан раптоўна адкрываецца або зачыняецца;

2. Вадзяной помпа раптоўна спыняецца або запускаецца;

3. Адзінкавая труба транспартуе ваду на ўзвышша (перапад вышынь мясцовасці водазабеспячэння перавышае 20 метраў);

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

5. Занадта вялікая хуткасць патоку вады ў вадаправодзе;

6. Вадаправод занадта доўгі і рэльеф мясцовасці моцна змяняецца.
7. Нерэгулярнае будаўніцтва - гэта схаваная небяспека ў праектах водаправодаў
(1) Напрыклад, вытворчасць цэментавых упорных апор для траякоў, кален, пераходнікаў і іншых злучэнняў не адпавядае патрабаванням.
У адпаведнасці з «Тэхнічным рэгламентам будаўніцтва заглыбленых цвёрдых полівінілхларыдных трубаправодаў водазабеспячэння» ў месцах злучэнняў, такіх як трайнікі, калені, пераходы і іншыя трубы з дыяметрам ≥110 мм, павінны ўсталёўвацца цэментавыя апоры, каб прадухіліць зрушэнне трубаправода.«Апорныя бетонныя апоры» Марка не ніжэй за C15 і павінна быць адліта на месцы, на выкапаным грунтавым падмурку і схіле траншэі.»Некаторыя будаўнічыя арганізацыі не надаюць належнай увагі ролі напорных апор.Яны прыбіваюць драўляны кол або ўклінваюць жалезны зубец побач з трубаправодам, які служыць упорам.Часам аб'ём цэментавага пірса занадта малы або засыпаны не на першапачатковы грунт.З іншага боку, некаторыя стойкі апоры недастаткова трывалыя.У выніку падчас працы трубаправода ўпорныя апоры не могуць функцыянаваць і становяцца бескарыснымі, што прыводзіць да зрушэння і пашкоджання фітынгаў для труб, такіх як траякі і калені.​
(2) Аўтаматычны выпускны клапан не ўстаноўлены або ўстаноўленае становішча неабгрунтаванае.
Згодна з прынцыпам гідраўлікі, аўтаматычныя выпускныя клапаны павінны быць спраектаваны і ўстаноўлены ў высокіх кропках трубаправодаў у горных раёнах або пагорках з вялікімі хвалямі.Нават на раўнінных участках з невялікім хвалістым рэльефам пры капанні траншэй трубаправоды неабходна штучна праектаваць.Ёсць ўздымы і спускі, цыклічна падымаюцца або спускаюцца, ухіл не менш за 1/500, а ў самым высокім пункце кожнага кіламетра разлічаны 1-2 выпускных клапана.​
Таму што ў працэсе транспарціроўкі вады па трубаправодзе газ у трубаправодзе будзе выходзіць і назапашвацца ў прыпаднятых частках трубаправода, нават утвараючы паветраную затор.Калі хуткасць патоку вады ў трубаправодзе вагаецца, паветраныя кішэні, якія ўтварыліся ў паднятых частках, будуць працягваць сціскацца і пашырацца, і газ будзе сціскацца. Ціск, які ствараецца пасля сціску, у дзесяткі ці нават сотні разоў перавышае ціск, які ствараецца пасля вада сціскаецца (публічны рахунак: Pump Butler).У гэты час гэты ўчастак трубаправода са схаванымі небяспекамі можа прывесці да наступных сітуацый:
• Пасля праходжання вады вышэй па плыні трубы, якая капае вада знікае ўнізе.Гэта таму, што паветраны мяшок у трубе блакуе паток вады, выклікаючы аддзяленне слупа вады.​
• Сціснуты газ у трубаправодзе сціскаецца да максімальнай мяжы і хутка пашыраецца, выклікаючы разрыў трубаправода.​
• Калі вада з высокай крыніцы вады транспартуецца ўніз па плыні з пэўнай хуткасцю пад дзеяннем сілы цяжару, пасля хуткага закрыцця клапана вышэй па плыні з-за інэрцыі перападу вышынь і хуткасці патоку слуп вады ў трубе вышэй па плыні не спыняецца адразу .Ён усё яшчэ рухаецца з пэўнай хуткасцю.Хуткасць цячэ па плыні.У гэты час у трубаправодзе ўтворыцца вакуум, таму што паветра не можа своечасова папаўняцца, у выніку чаго трубаправод здзімаецца з-за адмоўнага ціску і пашкоджваецца.
(3) Траншэя і грунт засыпкі не адпавядаюць правілам.
Некваліфікаваныя траншэі часта сустракаюцца ў горных раёнах, галоўным чынам таму, што ў некаторых раёнах шмат камянёў.Траншэі капаюцца ўручную або падрываюцца выбухоўкай.Дно траншэі моцна няроўнае, на ім выступаюць вострыя камяні.Калі вы сутыкнуліся з гэтым, у гэтым выпадку, у адпаведнасці з адпаведнымі правіламі, камяні з дна траншэі павінны быць выдалены і больш за 15 сантыметраў пяску павінна быць выбрукавана перад пракладкай трубаправода.Аднак будаўнікі праявілі безадказнасць або зрэзалі вуглы і наўпрост паклалі пясок без тратуарнай пліткі або сімвалічна засыпалі пясок.Трубаправод пракладзены па камянях.Калі засыпка завершана і вада ўведзена ў эксплуатацыю, з-за вагі самога трубаправода, вертыкальнага ціску зямлі, нагрузкі транспартных сродкаў на трубаправод і суперпазіцыі сілы цяжару ён падтрымліваецца адным або некалькімі вострымі паднятымі камянямі у ніжняй частцы трубаправода., празмерная канцэнтрацыя напружання, вельмі верагодна, што трубаправод будзе пашкоджаны ў гэтай кропцы і расколіна ўздоўж прамой лініі ў гэтай кропцы.Гэта тое, што людзі часта называюць «эфектам падліку балаў».​

4/Меры

Ёсць шмат мер абароны ад гідраўдару, але трэба прымаць розныя меры ў залежнасці ад магчымых прычын гідраўдару.
1. Памяншэнне расходу водаправодаў можа ў пэўнай ступені знізіць ціск гідраўдару, але гэта павялічыць дыяметр вадаправодаў і павялічыць інвестыцыі ў праект.Пры пракладцы водаправода варта пазбягаць горбаў або рэзкіх змен ухілу, каб паменшыць даўжыню водаправода.Чым даўжэй трубаправод, тым больш значэнне гідраўдару пры спыненні помпы.Ад адной помпавай станцыі да дзвюх помпавых станцый для злучэння дзвюх помпавых станцый выкарыстоўваецца водазаборны калодзеж.
Гідраўдар пры спыненні помпы

Так званы гідраўдар пры спыненні помпы адносіцца да з'явы гідраўлічнага ўдару, выкліканага рэзкімі зменамі хуткасці патоку ў вадзяным помпе і напорных трубах, калі клапан адкрываецца і спыняецца з-за раптоўнага адключэння электрычнасці або па іншых прычынах.Напрыклад, няспраўнасць энергасістэмы або электрычнага абсталявання, выпадковы збой вадзянога помпы і г.д. можа прывесці да таго, што цэнтрабежны помпа адкрые клапан і спыніцца, што прывядзе да гідраўдару пры спыненні помпы.Памер гідраўдару пры спыненні помпы ў асноўным звязаны з геаметрычным напорам помпавай.Чым вышэй геаметрычны напор, тым больш значэнне гідраўдару пры спыненні помпы.Такім чынам, разумны напор помпы павінен быць абраны ў залежнасці ад рэальных мясцовых умоў.

Максімальны ціск гідраўдару пры спыненні помпы можа дасягаць 200% ад нармальнага працоўнага ціску ці нават вышэй, што можа разбурыць трубаправоды і абсталяванне.Агульныя аварыі выклікаюць «уцечку вады» і адключэнне вады;сур'ёзныя аварыі выклікаюць затапленне бювета, пашкоджанне абсталявання і пашкоджанне збудаванняў.пашкодзіць або нават прывесці да цялесных пашкоджанняў або смерці.

Пасля спынення помпы з-за аварыі пачакайце, пакуль труба за зваротным клапанам не запоўніцца вадой, перш чым запускаць помпа.Не адкрывайце поўнасцю выпускны клапан вадзянога помпы пры запуску помпы, у адваротным выпадку адбудзецца моцны ўдар вады.Пры такіх абставінах часта адбываюцца буйныя аварыі з гідраўдарам на многіх помпавых станцыях.

2. Усталюйце прыладу для ліквідацыі гідраўдару
(1) Выкарыстанне тэхналогіі кантролю пастаяннага напружання
Сістэма аўтаматычнага кіравання PLC выкарыстоўваецца для кіравання помпай з пераменнай хуткасцю частаты і для аўтаматычнага кіравання працай усёй сістэмы водазабеспячэння насоснай.Паколькі ціск у водаправоднай трубаправоднай сетцы працягвае змяняцца пры змене ўмоў працы, у працэсе працы сістэмы часта ўзнікае нізкі ціск або залішні ціск, што лёгка можа выклікаць гідраўдар, які можа прывесці да пашкоджання трубаправодаў і абсталявання.Для кіравання трубаправоднай сеткай выкарыстоўваецца сістэма аўтаматычнага кіравання PLC.Выяўленне ціску, кіраванне зваротнай сувяззю запуску і прыпынку вадзянога помпы і рэгуляванне хуткасці, кантроль патоку, і такім чынам падтрымліваць ціск на пэўным узроўні.Ціск падачы вады ў помпу можа быць усталяваны шляхам кіравання мікракампутарам для падтрымання пастаяннага ціску падачы вады і пазбягання празмерных ваганняў ціску.Зніжаецца верагоднасць гідраўдару.
(2) Усталюйце выдаляльнік гідраўдараў
Гэта прылада ў асноўным прадухіляе гідраўдар пры спыненні помпы.Як правіла, ён усталёўваецца каля выхаднога патрубка вадзянога помпы.Ён выкарыстоўвае ціск самой трубы ў якасці энергіі для рэалізацыі аўтаматычнага дзеяння нізкага ціску.Гэта значыць, калі ціск у трубе ніжэй за ўсталяванае значэнне абароны, зліўны порт аўтаматычна адкрыецца для зліву вады.Скід ціску выкарыстоўваецца для выраўноўвання ціску мясцовых трубаправодаў і прадухілення ўздзеяння гідраўдараў на абсталяванне і трубаправоды.Элиминаторы ў цэлым можна падзяліць на два выгляду: механічныя і гідраўлічныя.Механічныя элімінатары аднаўляюцца ўручную пасля дзеяння, у той час як гідраўлічныя элімінатары могуць быць аўтаматычна скінуты.
(3) Усталюйце зваротны клапан павольнага закрыцця на выпускную трубу вадзянога помпы вялікага дыяметра

Гэта можа эфектыўна ліквідаваць гідраўдар, калі помпа спынены, але таму, што пэўная колькасць вады будзе цячы назад, каліAPI 609клапан задзейнічаны, вадаўборны калодзеж павінен мець пераліўную трубу.Ёсць два тыпу павольна зачыняюцца зваротных клапанаў: малатковы тып і тып назапашвання энергіі.Гэты тып клапана можа рэгуляваць час закрыцця клапана ў пэўным дыяпазоне па меры неабходнасці (вітаем прытрымлівацца: Батлер помпы).Як правіла, клапан зачыняецца на 70-80% на працягу 3-7 секунд пасля адключэння электрычнасці.Астатнія ад 20% да 30% часу закрыцця рэгулююцца ў адпаведнасці з умовамі вадзянога помпы і трубаправода, як правіла, у дыяпазоне ад 10 да 30 секунд.Варта адзначыць, што пры ўзнікненні горба ў трубаправодзе і ўзнікненні гідраўдару ролю медленнозакрывающегося зваротнага клапана вельмі абмежаваная.
(4) Усталюйце аднабаковую вежу рэгулявання ціску
Ён будуецца побач з помпавай станцыяй або ў адпаведным месцы на трубаправодзе, і вышыня аднабаковай вежы ўпора ніжэй, чым ціск у трубаправодзе.Калі ціск у трубаправодзе ніжэйшы за ўзровень вады ў вежы, вежа рэгулявання ціску папаўняе ваду ў трубаправод, каб прадухіліць разрыў вадзянога слупа і пераадолець гідраўдар.Тым не менш, яго эфект зніжэння ціску на гідраўдар, акрамя гідраўдара, які спыняе помпа, напрыклад, гідраўдар, які закрывае клапан, абмежаваны.Акрамя таго, прадукцыйнасць аднабаковага клапана, які выкарыстоўваецца ў аднабаковай вежы рэгулявання ціску, павінна быць абсалютна надзейнай.Калі клапан выйдзе з ладу, гэта можа выклікаць моцны гідраўдар.
(5) Усталюйце перапускную трубу (вентыль) у помпавай станцыі
Калі помпавая сістэма працуе нармальна, зваротны клапан зачынены, таму што ціск вады на баку напору помпы вышэй, чым ціск вады на баку ўсмоктвання.Калі выпадковае адключэнне электрычнасці раптоўна спыняе помпа, ціск на выхадзе з помпавай станцыі рэзка падае, а ціск на баку ўсмоктвання рэзка павышаецца.Пад такім перападам ціску пераходная вада пад высокім ціскам у магістральнай трубе ўсмоктвання вады адштурхвае пласціну зваротнага клапана і цячэ да пераходнай вады нізкага ціску ў магістральнай трубе напорнага водазабеспячэння, у выніку чаго нізкі ціск вады там павялічваецца;з іншага боку, вадзяной помпа Рост ціску гідраўдара на баку ўсмоктвання таксама зніжаецца.Такім чынам кантралюецца павышэнне гідраўдару і падзенне ціску з абодвух бакоў вадзяной помпавай станцыі, тым самым эфектыўна памяншаючы і прадухіляючы небяспеку гідраўдару.
(6) Наладзьце шматступенны зваротны клапан
У доўгі вадаправод дадайце адзін або некалькізваротныя клапаны, падзеліце вадаправод на некалькі секцый, і на кожную секцыю ўсталюеце зваротны клапан.Калі вада ў вадаправодзе цячэ назад падчас гідраўдару, кожны зваротны клапан зачыняецца адзін за адным, каб падзяліць зваротны паток на некалькі секцый.Паколькі гідрастатычны напор у кожнай секцыі вадаправода (або секцыі зваротнага патоку) даволі малы, хуткасць патоку вады зніжаецца.Узмацненне малатка.Гэтая ахоўная мера можа быць эфектыўна выкарыстана ў сітуацыях, калі геаметрычны перапад вышынь вадаправода вялікі;але гэта не можа выключыць магчымасць аддзялення воднага слупа.Яго самым вялікім недахопам з'яўляецца: падвышанае энергаспажыванне вадзянога помпы пры нармальнай працы і павелічэнне выдаткаў на водазабеспячэнне.


Час публікацыі: 18 верасня 2023 г