Oorsake en oplossings vir waterslag

1/Konsep

Waterhamer word ook waterhamer genoem. Tydens die vervoer van water (of ander vloeistowwe), as gevolg van die skielike oopmaak of toemaak vanApi-vlinderklep, hekkleppe, kontroleer kleppe enbalkleppe. skielike stop van waterpompe, skielike oopmaak en toemaak van gidsskoepe, ens., die vloeitempo verander skielik en die druk fluktueer aansienlik. Die waterhamer-effek is 'n duidelike term. Dit verwys na 'n ernstige waterhamer wat veroorsaak word deur die impak van watervloei op die pyplyn wanneer die waterpomp begin en gestop word. Omdat binne-in die waterpyp die binnewand van die pyp glad is en die water vrylik vloei. Wanneer 'n oop klep skielik toegemaak word of die watertoevoerpomp gestop word, sal die watervloei druk op die klep en pypwand genereer, hoofsaaklik die klep of pomp. Omdat die pypwand glad is, bereik die hidrouliese krag onder die werking van die traagheid van die daaropvolgende watervloei vinnig die maksimum en produseer dit vernietigende effekte. Dit is die "waterhamer-effek" in hidroulika, dit wil sê positiewe waterhamer. Inteendeel, wanneer 'n geslote klep skielik oopgemaak word of die waterpomp begin word, sal waterhamer ook voorkom, wat negatiewe waterhamer genoem word, maar dit is nie so groot soos eersgenoemde nie. Die drukimpak sal veroorsaak dat die pypwand gestres word en geraas veroorsaak, net soos 'n hamer wat die pyp tref, daarom word dit die waterhamer-effek genoem.

2/Gevare

Die oombliklike druk wat deur waterslag gegenereer word, kan tientalle of selfs honderde kere die normale bedryfsdruk in die pyplyn bereik. Sulke groot drukskommelings kan sterk vibrasie of geraas in die pyplynstelsel veroorsaak en klepverbindings beskadig. Dit het 'n baie skadelike uitwerking op die pyplynstelsel. Om waterslag te voorkom, moet die pyplynstelsel korrek ontwerp word om te verhoed dat die vloeitempo te hoog is. Oor die algemeen moet die ontwerpte vloeitempo van die pyp minder as 3 m/s wees, en die klep se oop- en toemaakspoed moet beheer word.
Omdat die pomp te vinnig begin en gestop word, en kleppe te vinnig oop en toegemaak word, verander die spoed van die water drasties, veral die waterhamer wat veroorsaak word deur die skielike stop van die pomp, wat pyplyne, waterpompe en kleppe kan beskadig, en veroorsaak dat die waterpomp omkeer en die druk van die pypnetwerk verminder. Die waterhamer-effek is uiters vernietigend: as die druk te hoog is, sal dit veroorsaak dat die pyp bars. Inteendeel, as die druk te laag is, sal dit veroorsaak dat die pyp ineenstort en die kleppe en bevestigings beskadig. Binne 'n baie kort tydjie neem die watervloeitempo toe van nul tot die gegradeerde vloeitempo. Aangesien vloeistowwe kinetiese energie en 'n sekere mate van saampersbaarheid het, sal groot veranderinge in vloeitempo in 'n baie kort tydjie hoë en lae druk-impakte op die pyplyn veroorsaak.

3/genereer

Daar is baie redes vir waterslag. Algemene faktore is soos volg:

1. Die klep maak skielik oop of toe;

2. Die waterpomp-eenheid stop of begin skielik;

3. 'n Enkele pyp vervoer water na 'n hoë plek (die hoogteverskil van die watervoorsieningsterrein is meer as 20 meter);

4. Die totale hefkrag (of werkdruk) van die waterpomp is groot;

5. Die watervloeisnelheid in die waterpyplyn is te groot;

6. Die waterpyplyn is te lank en die terrein verander baie.
7. Onreëlmatige konstruksie is 'n versteekte gevaar in watervoorsieningspyplynprojekte
(1) Byvoorbeeld, die produksie van sement-drukpilare vir T-stukke, elmboë, verloopstukke en ander verbindings voldoen nie aan die vereistes nie.
Volgens die "Tegniese Regulasies vir Begrawe Starre Polivinielchloried Watervoorsieningspyplyningenieurswese", moet sement-drukpilare by verbindings soos T-stukke, elmboë, reduksies en ander pype met 'n deursnee van ≥110 mm geïnstalleer word om te verhoed dat die pyplyn beweeg. "Beton-drukpilare" Dit moet nie laer as C15-graad wees nie, en dit moet op die perseel op die uitgegrawe oorspronklike grondfondament en sloothelling gegiet word." Sommige konstruksiepartye gee nie genoeg aandag aan die rol van drukpilare nie. Hulle spyker 'n houtpaal of wig 'n ysterpunt langs die pyplyn vas om as 'n drukpilaar op te tree. Soms is die volume van die sementpilaar te klein of word dit nie op die oorspronklike grond gegooi nie. Aan die ander kant is sommige drukpilare nie sterk genoeg nie. Gevolglik kan die drukpilare nie funksioneer tydens pyplynwerking nie en word hulle nutteloos, wat veroorsaak dat pyptoebehore soos T-stukke en elmboë verkeerd in lyn gebring en beskadig word.
(2) Die outomatiese uitlaatklep is nie geïnstalleer nie of die installasieposisie is onredelik.
Volgens die beginsel van hidroulika moet outomatiese uitlaatkleppe ontwerp en geïnstalleer word op die hoogste punte van pypleidings in bergagtige gebiede of heuwels met groot golwings. Selfs in vlaktes met klein golwende terrein moet die pypleidings kunsmatig ontwerp word wanneer slote gegrawe word. Daar is op- en afdraandes, stygings of dalings op 'n sikliese wyse, die helling is nie minder as 1/500 nie, en 1-2 uitlaatkleppe word op die hoogste punt van elke kilometer ontwerp.
Omdat die gas in die pypleiding tydens die proses van watervervoer in die pypleiding sal ontsnap en in die verhewe dele van die pypleiding sal ophoop, wat selfs lugblokkasies sal vorm. Wanneer die vloeitempo van water in die pypleiding fluktueer, sal die lugborrels wat in die verhewe dele gevorm word, steeds saamgepers en uitgesit word, en die gas sal wees. Die druk wat na samepersing gegenereer word, is tientalle of selfs honderde kere groter as die druk wat gegenereer word nadat water saamgepers is (openbare rekening: Pump Butler). Op hierdie tydstip kan hierdie gedeelte van die pypleiding met verborge gevare tot die volgende situasies lei:
• Nadat water stroomop van die pyp gelei is, verdwyn druppende water stroomaf. Dit is omdat die lugsak in die pyp die vloei van water blokkeer, wat waterkolomskeiding veroorsaak.
• Die saamgeperste gas in die pyplyn word tot die maksimum limiet saamgepers en sit vinnig uit, wat veroorsaak dat die pyplyn bars.
• Wanneer water uit 'n hoë waterbron teen 'n sekere spoed deur swaartekragvloei stroomaf vervoer word, nadat die stroomopklep vinnig toegemaak is, as gevolg van die traagheid van die hoogteverskil en vloeitempo, stop die waterkolom in die stroomoppyp nie onmiddellik nie. Dit beweeg steeds teen 'n sekere spoed. Die spoed vloei stroomaf. Op hierdie tydstip word 'n vakuum in die pyplyn gevorm omdat die lug nie betyds aangevul kan word nie, wat veroorsaak dat die pyplyn deur die negatiewe druk leegloop en beskadig word.
(3) Die sloot en opvulgrond voldoen nie aan die regulasies nie.
Ongekwalifiseerde loopgrawe word dikwels in bergagtige gebiede gesien, hoofsaaklik omdat daar baie klippe in sekere gebiede is. Die loopgrawe word met die hand gegrawe of met plofstof geskiet. Die bodem van die loopgraaf is baie ongelyk en het skerp klippe wat uitsteek. Wanneer dit teëgekom word, moet die klippe onderaan die loopgraaf volgens die relevante regulasies verwyder word en meer as 15 sentimeter sand geplavei word voordat die pyplyn gelê kan word. Die konstruksiewerkers was egter onverantwoordelik of het hoeke afgesny en die sand direk gelê sonder om sand te plavei of simbolies sand te plavei. Die pyplyn word op die klippe gelê. Wanneer die opvulling voltooi is en die water in werking gestel word, word dit as gevolg van die gewig van die pyplyn self, die vertikale gronddruk, die voertuiglas op die pyplyn en die superposisie van swaartekrag ondersteun deur een of meer skerp verhewe klippe onderaan die pyplyn. As gevolg van oormatige spanningskonsentrasie, is die pyplyn baie waarskynlik om op hierdie punt beskadig te word en langs 'n reguit lyn te kraak. Dit is wat mense dikwels die "kerf-effek" noem.

4/Maatreëls

Daar is baie beskermende maatreëls vir waterhamer, maar verskillende maatreëls moet getref word volgens die moontlike oorsake van waterhamer.
1. Die vermindering van die vloeitempo van waterpyplyne kan die waterhamerdruk tot 'n sekere mate verminder, maar dit sal die deursnee van waterpyplyne vergroot en projekbelegging verhoog. Wanneer waterpyplyne uitgelê word, moet daar aandag gegee word aan die vermyding van hobbels of drastiese veranderinge in helling om die lengte van die waterpyplyn te verminder. Hoe langer die pyplyn, hoe groter is die waterhamerwaarde wanneer die pomp gestop word. Van een pompstasie tot twee pompstasies word 'n watersuigput gebruik om die twee pompstasies te verbind.
Waterslag wanneer die pomp stilstaan

Die sogenaamde pomp-stop waterhamer verwys na die hidrouliese skokverskynsel wat veroorsaak word deur skielike veranderinge in vloeisnelheid in die waterpomp en drukpype wanneer die klep oopgemaak en gestop word as gevolg van 'n skielike kragonderbreking of ander redes. Byvoorbeeld, mislukking van die kragstelsel of elektriese toerusting, af en toe mislukking van die waterpompeenheid, ens. kan veroorsaak dat die sentrifugale pomp die klep oopmaak en stop, wat lei tot waterhamer wanneer die pomp gestop word. Die grootte van die waterhamer wanneer die pomp gestop word, hou hoofsaaklik verband met die geometriese kop van die pompkamer. Hoe hoër die geometriese kop, hoe groter is die waterhamerwaarde wanneer die pomp gestop word. Daarom moet 'n redelike pompkop gekies word op grond van die werklike plaaslike toestande.

Die maksimum druk van waterslag wanneer 'n pomp gestop word, kan 200% van die normale werksdruk bereik, of selfs hoër, wat pypleidings en toerusting kan vernietig. Algemene ongelukke veroorsaak "waterlekkasies" en wateronderbrekings; ernstige ongelukke veroorsaak dat die pompkamer oorstroom word, toerusting beskadig word en fasiliteite beskadig word, of selfs persoonlike besering of dood veroorsaak.

Nadat die pomp weens 'n ongeluk gestop is, wag totdat die pyp agter die terugslagklep met water gevul is voordat die pomp aangeskakel word. Moenie die waterpomp se uitlaatklep heeltemal oopmaak wanneer die pomp aangeskakel word nie, anders sal 'n groot waterimpak plaasvind. Groot waterslagongelukke vind in baie pompstasies dikwels onder sulke omstandighede plaas.

2. Stel die toestel vir die eliminasie van waterhamers op
(1) Gebruik konstante spanningsbeheertegnologie
'n PLC outomatiese beheerstelsel word gebruik om die pomp met veranderlike frekwensiespoed te beheer en om outomaties die werking van die hele watertoevoerpompkamerstelsel te beheer. Aangesien die druk van die watertoevoerpyplynnetwerk aanhou verander met veranderinge in werksomstandighede, vind lae druk of oordruk dikwels plaas tydens stelselwerking, wat maklik waterslag kan veroorsaak, wat lei tot skade aan pypleidings en toerusting. 'n PLC outomatiese beheerstelsel word gebruik om die pypnetwerk te beheer. Opsporing van druk, terugvoerbeheer van die aan- en afskakeling van die waterpomp en spoedaanpassing, beheer van vloei, en sodoende die druk op 'n sekere vlak te handhaaf. Die watertoevoerdruk van die pomp kan ingestel word deur die mikrorekenaar te beheer om konstante drukwatertoevoer te handhaaf en oormatige drukskommelings te vermy. Die waarskynlikheid van waterslag word verminder.
(2) Installeer waterslagverwyderaar
Hierdie toestel voorkom hoofsaaklik waterslag wanneer die pomp gestop word. Dit word gewoonlik naby die uitlaatpyp van die waterpomp geïnstalleer. Dit gebruik die druk van die pyp self as krag om laedruk outomatiese aksie te bewerkstellig. Dit wil sê, wanneer die druk in die pyp laer is as die ingestelde beskermingswaarde, sal die dreinpoort outomaties oopmaak om water te dreineer. Drukverligting word gebruik om die druk van plaaslike pyplyne te balanseer en die impak van waterslag op toerusting en pyplyne te voorkom. Eliminators kan oor die algemeen in twee tipes verdeel word: meganies en hidroulies. Meganiese eliminators word na aksie met die hand herstel, terwyl hidrouliese eliminators outomaties herstel kan word.
(3) Installeer 'n stadig-sluitende terugslagklep op die grootdeursnee-waterpomp se uitlaatpyp

Dit kan waterslag effektief uitskakel wanneer die pomp gestop word, maar omdat 'n sekere hoeveelheid water terugvloei wanneer dieApi 609klep geaktiveer word, moet die watersuigput 'n oorlooppyp hê. Daar is twee tipes stadig-sluitende terugslagkleppe: hamertipe en energiebergingtipe. Hierdie tipe klep kan die klep se sluittyd binne 'n sekere reeks aanpas soos nodig (welkom om te volg: Pump Butler). Oor die algemeen sluit die klep 70% tot 80% binne 3 tot 7 sekondes na 'n kragonderbreking. Die oorblywende 20% tot 30% sluittyd word aangepas volgens die toestande van die waterpomp en pyplyn, gewoonlik in die reeks van 10 tot 30 sekondes. Dit is opmerklik dat wanneer daar 'n hobbel in die pyplyn is en waterhamer voorkom, die rol van die stadig-sluitende terugslagklep baie beperk is.
(4) Stel 'n eenrigting-drukregulerende toring op
Dit word naby die pompstasie of op 'n gepaste plek op die pyplyn gebou, en die hoogte van die eenrigting-opstuwingstoring is laer as die pyplyndruk daar. Wanneer die druk in die pyplyn laer is as die watervlak in die toring, vul die drukregulerende toring water aan in die pyplyn om te verhoed dat die waterkolom breek en die waterslag te oorbrug. Die drukverminderende effek daarvan op ander waterslag as pompstop-waterslag, soos klep-sluitende waterslag, is egter beperk. Daarbenewens moet die werkverrigting van die eenrigtingklep wat in die eenrigting-drukregulerende toring gebruik word, absoluut betroubaar wees. Sodra die klep faal, kan dit 'n groot waterslag veroorsaak.
(5) Stel 'n omleidingspyp (klep) in die pompstasie op.
Wanneer die pompstelsel normaalweg werk, is die terugslagklep toe omdat die waterdruk aan die drukkant van die pomp hoër is as die waterdruk aan die suigkant. Wanneer die toevallige kragonderbreking die pomp skielik stop, daal die druk by die uitlaat van die waterpompstasie skerp, terwyl die druk aan die suigkant skerp styg. Onder hierdie differensiële druk druk die oorgangshoëdrukwater in die watersuighoofpyp die terugslagklepplaat oop en vloei na die oorgangslaedrukwater in die drukwaterhoofpyp, wat veroorsaak dat die lae waterdruk daar toeneem; aan die ander kant word die waterpomp se waterslagdrukstyging aan die suigkant ook verminder. Op hierdie manier word die waterslagstyging en drukval aan beide kante van die waterpompstasie beheer, waardeur waterslaggevare effektief verminder en voorkom word.
(6) Stel 'n meerstadium-kontroleklep op
In 'n lang waterpyplyn, voeg een of meer byterugslagkleppe, verdeel die waterpyplyn in verskeie afdelings en installeer 'n terugslagklep op elke afdeling. Wanneer die water in die waterpyp terugvloei tydens waterhamer, word elke terugslagklep een na die ander gesluit om die terugspoelvloei in verskeie afdelings te verdeel. Aangesien die hidrostatiese kop in elke afdeling van die waterpyp (of terugspoelvloei-afdeling) redelik klein is, word die watervloeitempo verminder. Hamerversterking. Hierdie beskermende maatreël kan effektief gebruik word in situasies waar die geometriese watervoorsieningshoogteverskil groot is; maar dit kan nie die moontlikheid van waterkolomskeiding uitskakel nie. Die grootste nadeel daarvan is: verhoogde kragverbruik van die waterpomp tydens normale werking en verhoogde watervoorsieningskoste.


Plasingstyd: 18 September 2023