1/Koncept

Vodno kladivo se imenuje tudi vodno kladivo.Med prevozom vode (ali drugih tekočin) zaradi nenadnega odpiranja ali zapiranjaApi metuljasti ventil, zaporni ventili, preverite ventile inkrogelni ventili.nenadnih ustavitev vodnih črpalk, nenadnega odpiranja in zapiranja vodilnih lopatic itd., se pretok nenadoma spremeni in tlak močno niha.Učinek vodnega kladiva je živ izraz.Nanaša se na hudo vodno kladivo, ki ga povzroči udar vodnega toka na cevovod, ko se vodna črpalka zažene in ustavi.Ker je znotraj vodovodne cevi notranja stena cevi gladka in voda prosto teče.Ko se odprt ventil nenadoma zapre ali se črpalka za dovod vode ustavi, bo tok vode ustvaril pritisk na ventil in steno cevi, predvsem na ventil ali črpalko.Ker je stena cevi gladka, hidravlična sila pod vplivom vztrajnosti kasnejšega toka vode hitro doseže maksimum in povzroči destruktivne učinke.To je "učinek vodnega kladiva" v hidravliki, to je pozitivno vodno kladivo.Nasprotno, ko se nenadoma odpre zaprt ventil ali zažene vodna črpalka, se bo pojavil tudi vodni udar, ki se imenuje negativni vodni udar, vendar ni tako velik kot prvi.Učinek tlaka bo povzročil obremenitev stene cevi in ​​povzročil hrup, tako kot udarec kladiva po cevi, zato se imenuje učinek vodnega kladiva.

2/Nevarnosti

Trenutni tlak, ki ga ustvari vodni udar, lahko doseže več deset ali celo stokrat več kot običajni delovni tlak v cevovodu.Tako velika nihanja tlaka lahko povzročijo močne vibracije ali hrup v cevovodnem sistemu in lahko poškodujejo spoje ventilov.Ima zelo škodljiv učinek na cevni sistem.Da bi preprečili vodni udar, je treba cevovodni sistem pravilno načrtovati, da preprečite previsok pretok.Na splošno mora biti načrtovani pretok cevi manjši od 3 m/s, hitrost odpiranja in zapiranja ventila pa je treba nadzorovati.
Ker se črpalka zaganja, ustavlja in se ventili odpirajo in zapirajo prehitro, se hitrost vode drastično spremeni, zlasti vodni udar, ki ga povzroči nenadna zaustavitev črpalke, kar lahko poškoduje cevovode, vodne črpalke in ventile ter povzroči, da se vodna črpalka obrne in zmanjša tlak v cevnem omrežju.Učinek vodnega kladiva je izjemno uničujoč: če je tlak previsok, bo cev počila.Nasprotno, če je tlak prenizek, se bo cev zrušila in poškodovala ventile in pritrditve.V zelo kratkem času se pretok vode poveča od nič do nazivnega pretoka.Ker imajo tekočine kinetično energijo in določeno stopnjo stisljivosti, bodo ogromne spremembe pretoka v zelo kratkem času povzročile udarce visokega in nizkega tlaka na cevovod.

3/generiraj

Razlogov za vodni udar je veliko.Pogosti dejavniki so naslednji:

1. Ventil se nenadoma odpre ali zapre;

2. Enota vodne črpalke se nenadoma ustavi ali zažene;

3. enocevni transport vode na višino (višinska razlika vodovodnega terena presega 20 metrov);

4.Skupni dvig (ali delovni tlak) vodne črpalke je velik;

5. Hitrost pretoka vode v vodovodu je prevelika;

6. Vodovod je predolg in teren se močno spreminja.
7. Nepravilna gradnja je skrita nevarnost pri vodovodnih projektih
(1) Na primer, proizvodnja cementnih napornih stebrov za T, kolena, reduktorje in druge spoje ne izpolnjuje zahtev.
V skladu s »Tehničnimi predpisi za inženiring vkopanih polivinilkloridnih cevovodov za oskrbo z vodo« je treba na spojih, kot so T-cevi, kolena, reduktorji in druge cevi s premerom ≥110 mm, namestiti cementne stebre, da se prepreči premikanje cevovoda."Betonski stebri" Ne sme biti nižji od razreda C15 in ga je treba vliti na kraju samem na izkopano prvotno zemljo in pobočje jarka.Nekateri gradbeniki ne posvečajo dovolj pozornosti vlogi potisnih stebrov.Ob cevovod zabijejo lesen kol ali zagozdijo železen rogelj, ki deluje kot potisni steber.Včasih je volumen cementnega pomola premajhen ali pa se ne vlije na prvotno zemljo.Po drugi strani pa nekateri narivni stebri niso dovolj močni.Posledično med obratovanjem cevovoda potisni stebri ne morejo delovati in postanejo neuporabni, kar povzroči nepravilno poravnavo in poškodbe cevnih nastavkov, kot so T-cevi in ​​kolena.​
(2) Samodejni izpušni ventil ni nameščen ali pa položaj namestitve ni primeren.
V skladu z načelom hidravlike je treba avtomatske izpušne ventile načrtovati in namestiti na visokih točkah cevovodov v gorskih območjih ali hribih z velikimi valovi.Tudi v ravninah z majhnim valovitim terenom je treba pri kopanju jarkov cevovode umetno oblikovati.Obstajajo vzponi in spusti, ki se ciklično dvigajo ali spuščajo, naklon ni manjši od 1/500, na najvišji točki vsakega kilometra pa sta zasnovana 1-2 izpušna ventila.​
Ker bo med postopkom transporta vode v cevovodu plin v cevovodu uhajal in se kopičil v dvignjenih delih cevovoda ter celo tvoril zračno blokado.Ko stopnja pretoka vode v cevovodu niha, se bodo zračni žepi, ki nastanejo v dvignjenih delih, še naprej stiskali in širili, plin pa bo Tlak, ki nastane po stiskanju, je na desetine ali celo stokrat večji od tlaka, ki nastane po voda je stisnjena (javni račun: Pump Butler).Trenutno lahko ta del cevovoda s skritimi nevarnostmi povzroči naslednje situacije:
• Ko voda teče gorvodno od cevi, kapljajoča voda izgine navzdol.To je zato, ker zračna blazina v cevi blokira pretok vode, kar povzroči ločitev vodnega stolpca.​
• Stisnjen plin v cevovodu je stisnjen do maksimalne meje in se hitro razširi, kar povzroči pretrganje cevovoda.​
• Ko se voda iz visokega vodnega vira prenaša navzdol z določeno hitrostjo zaradi gravitacijskega toka, se po hitrem zaprtju gorvodnega ventila zaradi vztrajnosti višinske razlike in pretoka vodni stolpec v gorvodni cevi ne ustavi takoj .Še vedno se premika z določeno hitrostjo.Hitrost teče navzdol.V tem času se v cevovodu ustvari vakuum, ker se zrak ne more pravočasno napolniti, kar povzroči, da se cevovod zaradi podtlaka izprazni in poškoduje.
(3) Rov in nasipna zemlja ne ustrezata predpisom.
Nekvalificirane rove pogosto vidimo v gorskih območjih, predvsem zato, ker je na nekaterih območjih veliko kamenja.Rovi se kopljejo ročno ali razstrelijo z razstrelivom.Dno jarka je močno neravno in iz njega štrlijo ostri kamni.V tem primeru je treba v skladu z veljavnimi predpisi odstraniti kamenje na dnu jarka in pred polaganjem cevovoda nasuti več kot 15 centimetrov peska.Vendar pa so bili gradbeni delavci neodgovorni oziroma so rezali in neposredno polagali pesek brez tlakovca ali simbolično tlakovali pesek.Cevovod je položen na kamne.Ko je zasipavanje končano in voda zagnana, je zaradi teže samega cevovoda, navpičnega zemeljskega pritiska, obremenitve vozil na cevovod in superpozicije gravitacije ta podprt z enim ali več ostrimi dvignjenimi kamni. na dnu cevovoda., čezmerna koncentracija napetosti, je zelo verjetno, da se cevovod na tem mestu poškoduje in na tem mestu razpoči vzdolž ravne črte.To ljudje pogosto imenujejo "učinek točkovanja".​

4/Ukrepi

Obstaja veliko zaščitnih ukrepov za vodni udar, vendar je treba sprejeti različne ukrepe glede na možne vzroke vodnega udara.
1. Zmanjšanje pretoka vodovodnih cevi lahko do določene mere zmanjša pritisk vodnega kladiva, vendar bo povečalo premer vodovodnih cevi in ​​povečalo naložbe v projekt.Pri polaganju vodovoda je treba paziti, da se izognemo grbinam ali drastičnim spremembam naklona, ​​da zmanjšamo dolžino vodovoda.Daljši kot je cevovod, večja je vrednost vodnega udara, ko je črpalka zaustavljena.Od enega črpališča do dveh črpališč se za povezavo obeh črpališč uporablja sesalni vodnjak.
Vodno kladivo, ko je črpalka ustavljena

Tako imenovano vodno kladivo za zaustavitev črpalke se nanaša na pojav hidravličnega udara, ki ga povzročijo nenadne spremembe hitrosti pretoka v vodni črpalki in tlačnih ceveh, ko se ventil odpre in ustavi zaradi nenadnega izpada električne energije ali drugih razlogov.Na primer, okvara napajalnega sistema ali električne opreme, občasna okvara enote vodne črpalke itd. lahko povzroči, da centrifugalna črpalka odpre ventil in se ustavi, kar povzroči vodni udar, ko je črpalka ustavljena.Velikost vodnega kladiva, ko je črpalka zaustavljena, je v glavnem povezana z geometrijsko višino črpalnice.Višja kot je geometrijska višina, večja je vrednost vodnega udara, ko je črpalka zaustavljena.Zato je treba razumno višino črpalke izbrati glede na dejanske lokalne razmere.

Najvišji tlak vodnega udara, ko je črpalka zaustavljena, lahko doseže 200 % normalnega delovnega tlaka ali celo več, kar lahko uniči cevovode in opremo.Splošne nesreče povzročijo "puščanje vode" in izpad vode;hude nesreče povzročijo poplavo črpalke, poškodovanje opreme in objektov.škodo ali celo povzroči telesne poškodbe ali smrt.

Po zaustavitvi črpalke zaradi nesreče počakajte, da se cev za povratnim ventilom napolni z vodo, preden zaženete črpalko.Pri zagonu črpalke ne odpirajte popolnoma izhodnega ventila vodne črpalke, sicer bo prišlo do močnega udarca vode.V takšnih okoliščinah pogosto pride do večjih nesreč zaradi vodnega udara v številnih črpališčih.

2. Namestite napravo za odstranjevanje vodnega udara
(1) Uporaba tehnologije nadzora konstantne napetosti
Avtomatski krmilni sistem PLC se uporablja za krmiljenje črpalke s spremenljivo frekvenčno hitrostjo in za samodejno krmiljenje delovanja celotnega sistema črpalke za oskrbo z vodo.Ker se tlak v vodovodnem cevovodnem omrežju spreminja s spremembami delovnih pogojev, se med delovanjem sistema pogosto pojavi nizek tlak ali nadtlak, ki zlahka povzroči vodni udar, kar povzroči poškodbe cevovodov in opreme.Za krmiljenje cevnega omrežja se uporablja avtomatski nadzorni sistem PLC.Zaznavanje tlaka, povratno krmiljenje zagona in zaustavitve vodne črpalke ter prilagajanje hitrosti, nadzor pretoka in s tem vzdrževanje tlaka na določeni ravni.Tlak dovoda vode v črpalko je mogoče nastaviti s krmiljenjem mikroračunalnika, da se vzdržuje stalen tlak dovoda vode in preprečijo prevelika nihanja tlaka.Verjetnost vodnega udara se zmanjša.
(2) Namestite eliminator vodnega udara
Ta naprava predvsem preprečuje vodni udar, ko je črpalka ustavljena.Običajno je nameščen v bližini izhodne cevi vodne črpalke.Uporablja tlak same cevi kot moč za realizacijo nizkotlačnega avtomatskega delovanja.To pomeni, ko je tlak v cevi nižji od nastavljene zaščitne vrednosti, se odtočna odprtina samodejno odpre za odvajanje vode.Razbremenitev tlaka se uporablja za izravnavo tlaka lokalnih cevovodov in preprečevanje vpliva vodnega kladiva na opremo in cevovode.Eliminatorje lahko na splošno razdelimo na dve vrsti: mehanske in hidravlične.Mehanski eliminatorji se po dejanju ročno obnovijo, hidravlični eliminatorji pa se lahko samodejno ponastavijo.
(3) Namestite povratni ventil za počasno zapiranje na izhodno cev vodne črpalke velikega premera

Učinkovito lahko odpravi vodni udar, ko je črpalka ustavljena, vendar bo določena količina vode pritekla nazaj, ko se črpalka ustaviAPI 609če je ventil aktiviran, mora imeti vodni vodnjak prelivno cev.Obstajata dve vrsti povratnih ventilov s počasnim zapiranjem: tip s kladivom in tip za shranjevanje energije.Ta vrsta ventila lahko po potrebi prilagodi čas zapiranja ventila v določenem obsegu (vabljeni k spremljanju: Butler črpalke).Na splošno se ventil zapre za 70 % do 80 % v 3 do 7 sekundah po izpadu električne energije.Preostalih 20 % do 30 % časa zapiranja se prilagodi glede na pogoje vodne črpalke in cevovoda, običajno v razponu od 10 do 30 sekund.Treba je omeniti, da je vloga povratnega ventila za počasno zapiranje zelo omejena, ko je v cevovodu grba in pride do vodnega udara.
(4) Postavite enosmerni stolp za regulacijo tlaka
Zgrajena je v bližini črpališča ali na ustreznem mestu na cevovodu, višina enosmernega vodnega stolpa pa je nižja od tlaka v cevovodu.Ko je tlak v cevovodu nižji od nivoja vode v stolpu, stolp za regulacijo tlaka dopolni vodo v cevovod, da prepreči zlom vodnega stolpca in premosti vodno kladivo.Vendar pa je njegov učinek zmanjšanja tlaka na vodno kladivo, razen vodnega kladiva z zaustavitvijo črpalke, kot je vodno kladivo z zapiranjem ventila, omejen.Poleg tega mora biti delovanje enosmernega ventila, ki se uporablja v enosmernem stolpu za regulacijo tlaka, popolnoma zanesljivo.Ko ventil odpove, lahko povzroči velik vodni udar.
(5) Postavite obvodno cev (ventil) v črpalno postajo
Ko sistem črpalke deluje normalno, je protipovratni ventil zaprt, ker je tlak vode na tlačni strani črpalke višji od tlaka vode na sesalni strani.Ko nenamerno izpad elektrike nenadoma zaustavi črpalko, tlak na iztoku črpalne postaje močno pade, medtem ko tlak na sesalni strani močno naraste.Pod tem diferenčnim tlakom prehodna visokotlačna voda v glavni cevi za sesanje vode odpre ploščo ventila protipovratnega ventila in teče v prehodno nizkotlačno vodo v glavni cevi za tlačno vodo, kar povzroči povečanje tamkajšnjega nizkega tlaka vode;po drugi strani pa vodna črpalka Zmanjša se tudi dvig tlaka vodnega kladiva na sesalni strani.Na ta način se nadzorujeta dvig vodnega udara in padec tlaka na obeh straneh vodne črpalne postaje, s čimer se učinkovito zmanjša in prepreči nevarnost vodnega udara.
(6) Nastavite večstopenjski povratni ventil
V dolg vodovod dodajte enega ali večkontrolni ventili, razdelite vodovod na več odsekov in na vsakem odseku namestite povratni ventil.Ko voda v vodovodni cevi teče nazaj med vodnim udarom, se vsak povratni ventil drug za drugim zapre, da se povratni tok razdeli na več delov.Ker je hidrostatična višina v vsakem odseku vodovodne cevi (ali odseku povratnega toka) precej majhna, se stopnja pretoka vode zmanjša.Ojačitev kladiva.Ta zaščitni ukrep se lahko učinkovito uporablja v situacijah, kjer je geometrična višinska razlika dovoda vode velika;vendar ne more odpraviti možnosti ločitve vodnega stolpca.Njena največja slabost je: povečana poraba električne energije vodne črpalke med normalnim delovanjem in povečani stroški oskrbe z vodo.