1/Koncept

Vodeni čekić naziva se i vodeni čekić.Tijekom transporta vode (ili drugih tekućina), zbog naglog otvaranja ili zatvaranjaApi leptir ventil, zasuni zasuna, provjerite ventile ikuglasti ventili.iznenadno zaustavljanje pumpi za vodu, naglo otvaranje i zatvaranje vodećih lopatica itd., brzina protoka se naglo mijenja i tlak značajno oscilira.Efekt vodenog čekića je živopisan izraz.Odnosi se na jak vodeni udar uzrokovan udarom protoka vode na cjevovod kada se pumpa za vodu pokrene i zaustavi.Budući da je unutar cijevi za vodu unutarnja stijenka cijevi glatka i voda slobodno teče.Kada se otvoreni ventil iznenada zatvori ili se pumpa za dovod vode zaustavi, protok vode će stvoriti pritisak na ventil i stijenku cijevi, uglavnom na ventil ili pumpu.Budući da je stijenka cijevi glatka, pod djelovanjem inercije naknadnog protoka vode, hidraulička sila brzo doseže maksimum i proizvodi destruktivne učinke.To je “efekt vodenog čekića” u hidraulici, odnosno pozitivni vodeni udar.Naprotiv, kada se zatvoreni ventil iznenada otvori ili se pokrene pumpa za vodu, također će doći do vodenog udara, koji se naziva negativni vodeni udar, ali nije toliko velik kao prvi.Udarac tlaka uzrokovat će naprezanje stijenke cijevi i proizvesti buku, baš kao kad čekić udara u cijev, pa se naziva efekt vodenog čekića.

2/Opasnosti

Trenutačni tlak koji stvara vodeni udar može doseći desetke ili čak stotine puta veći od normalnog radnog tlaka u cjevovodu.Takve velike fluktuacije tlaka mogu izazvati jake vibracije ili buku u sustavu cjevovoda i mogu oštetiti spojeve ventila.Ima vrlo štetan učinak na cjevovodni sustav.Kako bi se spriječio vodeni udar, sustav cjevovoda mora biti pravilno projektiran kako bi se spriječilo da protok bude prevelik.Općenito, projektirana brzina protoka cijevi treba biti manja od 3 m/s, a potrebno je kontrolirati brzinu otvaranja i zatvaranja ventila.
Budući da se crpka pokreće, zaustavlja i ventili prebrzo otvaraju i zatvaraju, brzina vode se drastično mijenja, posebno vodeni udar izazvan naglim zaustavljanjem crpke, koji može oštetiti cjevovode, pumpe za vodu i ventile, i izazvati preokret pumpe za vodu i smanjiti tlak u mreži cijevi.Učinak vodenog čekića iznimno je destruktivan: ako je tlak previsok, uzrokovat će pucanje cijevi.Naprotiv, ako je tlak prenizak, uzrokovat će kolaps cijevi i oštetiti ventile i spojeve.U vrlo kratkom vremenu, protok vode se povećava od nule do nazivnog protoka.Budući da tekućine imaju kinetičku energiju i određeni stupanj kompresibilnosti, velike promjene u brzini protoka u vrlo kratkom vremenskom razdoblju uzrokovat će udare visokog i niskog tlaka na cjevovod.

3/generirati

Mnogo je razloga za vodeni udar.Uobičajeni čimbenici su sljedeći:

1. Ventil se iznenada otvara ili zatvara;

2. Jedinica vodene pumpe se iznenada zaustavlja ili pokreće;

3. Jedna cijev dovodi vodu na uzvišenje (visinska razlika vodoopskrbnog terena veća od 20 metara);

4 .Ukupni uzgon (ili radni tlak) pumpe za vodu je velik;

5. Brzina protoka vode u cjevovodu je prevelika;

6. Vodovod je predugačak i teren se jako mijenja.
7. Nepravilna gradnja je skrivena opasnost u projektima vodoopskrbnih cjevovoda
(1) Primjerice, proizvodnja cementnih potisnih stupova za T, koljena, reduktore i druge spojeve ne udovoljava zahtjevima.
Prema „Tehničkim propisima za inženjering ukopanih krutih polivinilkloridnih vodoopskrbnih cjevovoda“, cementni potisni stupovi trebaju biti postavljeni na spojevima kao što su T-kolice, koljena, reduktori i druge cijevi promjera ≥110 mm kako bi se spriječilo pomicanje cjevovoda.„Betonski potisni stupovi” Ne bi smio biti niži od stupnja C15 i trebao bi biti izliven na licu mjesta na iskopani izvorni temelj tla i kosinu rova.”Neki izvođači ne posvećuju dovoljno pozornosti ulozi potisnih stupova.Zabijaju drveni kolac ili zabijaju željezni zupac pokraj cjevovoda koji služi kao potisni stup.Ponekad je volumen cementnog stupova premalen ili se ne izlije na izvorno tlo.S druge strane, neki potisni stupovi nisu dovoljno čvrsti.Kao rezultat toga, tijekom rada cjevovoda, potisni stupovi ne mogu funkcionirati i postaju beskorisni, uzrokujući neporavnanje i oštećenje spojeva cijevi kao što su T-kolice i koljena.​
(2) Automatski ispušni ventil nije instaliran ili je položaj ugradnje nerazuman.
Prema principu hidraulike, automatski ispušni ventili trebaju biti projektirani i instalirani na visokim točkama cjevovoda u planinskim područjima ili brdima s velikim valovima.Čak iu ravničarskim područjima s malim valovitim terenom, cjevovodi moraju biti umjetno oblikovani prilikom kopanja rovova.Ima uspona i padova, ciklički se dižu ili spuštaju, nagib nije manji od 1/500, a na najvišoj točki svakog kilometra dizajnirana su 1-2 ispušna ventila.​
Budući da će tijekom procesa transporta vode u cjevovodu plin u cjevovodu izlaziti i nakupljati se u uzdignutim dijelovima cjevovoda, čak stvarajući zračnu blokadu.Kada brzina protoka vode u cjevovodu varira, zračni džepovi formirani u uzdignutim dijelovima nastavit će se komprimirati i širiti, a plin će biti. Tlak nastao nakon kompresije desetke je ili čak stotine puta veći od tlaka stvorenog nakon kompresije. voda se komprimira (javni račun: Pump Butler).U ovom trenutku ovaj dio cjevovoda sa skrivenim opasnostima može dovesti do sljedećih situacija:
• Nakon što voda prođe uzvodno od cijevi, kapajuća voda nestaje nizvodno.To je zato što zračni jastuk u cijevi blokira protok vode, uzrokujući odvajanje vodenog stupca.​
• Komprimirani plin u cjevovodu je komprimiran do maksimalne granice i brzo se širi, uzrokujući pucanje cjevovoda.​
• Kada se voda iz izvora visoke vode transportira nizvodno određenom brzinom gravitacijskim tokom, nakon što se uzvodni ventil brzo zatvori, zbog inercije visinske razlike i brzine protoka, vodeni stupac u uzvodnoj cijevi ne zaustavlja se odmah .I dalje se kreće određenom brzinom.Brzina teče nizvodno.U tom trenutku u cjevovodu se stvara vakuum jer se zrak ne može nadoknaditi na vrijeme, što uzrokuje ispuhavanje cjevovoda podtlakom i oštećenje.
(3) Rov i zemlja za zasip ne zadovoljavaju propise.
Nekvalificirani rovovi često se vide u planinskim područjima, uglavnom zato što u određenim područjima ima mnogo kamenja.Rovovi se kopaju ručno ili miniraju eksplozivom.Dno rova ​​je ozbiljno neravno i iz njega strši oštro kamenje.U tom slučaju, prema važećim propisima, potrebno je ukloniti kamenje s dna rova ​​i popločati više od 15 centimetara pijeska prije polaganja cjevovoda.Međutim, građevinski radnici su bili neodgovorni ili su se oglušili i direktno nanosili pijesak bez popločavanja ili simbolično popločavanja.Cjevovod je položen na kamenje.Kada je zatrpavanje završeno i voda puštena u rad, zbog težine samog cjevovoda, vertikalnog pritiska zemlje, opterećenja vozila na cjevovod i superpozicije sile teže, on se podupire s jednim ili više oštrih uzdignutih kamenova. na dnu cjevovoda., prekomjerna koncentracija naprezanja, vrlo je vjerojatno da će cjevovod biti oštećen na ovom mjestu i napuknuti duž ravne linije na ovom mjestu.To je ono što ljudi često nazivaju "učinak bodovanja".​

4/Mjere

Postoje mnoge mjere zaštite od vodenog udara, ali potrebno je poduzeti različite mjere u skladu s mogućim uzrocima vodenog udara.
1. Smanjenje protoka u cjevovodima za vodu može do određene mjere smanjiti pritisak vodenog udara, ali će povećati promjer cjevovoda za vodu i povećati ulaganja u projekt.Prilikom polaganja cjevovoda za vodu treba voditi računa o izbjegavanju grba ili drastičnih promjena nagiba kako bi se smanjila duljina cjevovoda za vodu.Što je dulji cjevovod, to je veća vrijednost hidrauličkog udara kada je pumpa zaustavljena.Od jedne crpne stanice do dvije crpne stanice koristi se vodousisni zdenac za spajanje dviju crpnih stanica.
Vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena

Takozvani vodeni čekić zaustavljanja pumpe odnosi se na fenomen hidrauličkog udara uzrokovan naglim promjenama brzine protoka u pumpi za vodu i tlačnim cijevima kada se ventil otvori i zaustavi zbog iznenadnog nestanka struje ili drugih razloga.Na primjer, kvar sustava napajanja ili električne opreme, povremeni kvar jedinice pumpe za vodu, itd. može uzrokovati da centrifugalna pumpa otvori ventil i zaustavi se, što rezultira vodenim udarom kada se pumpa zaustavi.Veličina vodenog udara kada je crpka zaustavljena uglavnom je povezana s geometrijskom visinom crpne prostorije.Što je veći geometrijski pad, to je veća vrijednost hidrauličkog udara kada je pumpa zaustavljena.Stoga treba odabrati razumnu visinu pumpe na temelju stvarnih lokalnih uvjeta.

Maksimalni tlak vodenog udara kada je pumpa zaustavljena može doseći 200% normalnog radnog tlaka ili čak i više, što može uništiti cjevovode i opremu.Opće nesreće uzrokuju "curenje vode" i nestanak vode;ozbiljne nesreće uzrokuju poplavu pumpne sobe, oštećenje opreme i oštećenja objekata.oštetiti ili čak izazvati tjelesne ozljede ili smrt.

Nakon zaustavljanja crpke zbog nesreće, pričekajte da se cijev iza nepovratnog ventila napuni vodom prije pokretanja crpke.Ne otvarajte do kraja izlazni ventil pumpe za vodu kada pokrećete pumpu, inače će doći do velikog udara vode.Velike nesreće s vodenim udarom u mnogim crpnim stanicama često se događaju pod takvim okolnostima.

2. Postavite uređaj za uklanjanje vodenog udara
(1) Korištenje tehnologije kontrole konstantnog napona
PLC sustav automatskog upravljanja koristi se za upravljanje pumpom s promjenjivom frekvencijom brzine i za automatsko upravljanje radom cjelokupnog sustava crpke za opskrbu vodom.Budući da se tlak u vodovodnoj cjevovodnoj mreži nastavlja mijenjati s promjenama radnih uvjeta, tijekom rada sustava često dolazi do niskog tlaka ili nadtlaka, što može lako izazvati vodeni udar, što dovodi do oštećenja cjevovoda i opreme.Za upravljanje mrežom cijevi koristi se PLC sustav automatskog upravljanja.Detekcija tlaka, povratna kontrola pokretanja i zaustavljanja pumpe za vodu i podešavanje brzine, kontrola protoka, te na taj način održavanje tlaka na određenoj razini.Tlak dovoda vode crpke može se podesiti upravljanjem mikroračunala kako bi se održao konstantan tlak dovoda vode i izbjegle prekomjerne fluktuacije tlaka.Smanjuje se vjerojatnost vodenog udara.
(2) Ugradite eliminator vodenog udara
Ovaj uređaj uglavnom sprječava vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena.Obično se postavlja u blizini izlazne cijevi vodene pumpe.Koristi pritisak same cijevi kao snagu za ostvarivanje automatskog djelovanja niskog tlaka.To jest, kada je tlak u cijevi niži od postavljene zaštitne vrijednosti, odvodni otvor će se automatski otvoriti za odvod vode.Rasterećenje tlaka koristi se za uravnoteženje tlaka lokalnih cjevovoda i sprječavanje utjecaja vodenog udara na opremu i cjevovode.Eliminatore općenito možemo podijeliti u dvije vrste: mehaničke i hidraulične.Mehanički eliminatori se ručno obnavljaju nakon akcije, dok se hidraulični eliminatori mogu automatski resetirati.
(3) Ugradite nepovratni ventil koji se sporo zatvara na izlaznu cijev pumpe za vodu velikog promjera

Može učinkovito eliminirati vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena, ali zato što će određena količina vode poteći natrag kada se pumpa zaustaviAPI 609ventil aktiviran, bunar za usis vode mora imati preljevnu cijev.Postoje dvije vrste nepovratnih ventila koji se sporo zatvaraju: tip s čekićem i tip za skladištenje energije.Ova vrsta ventila može prilagoditi vrijeme zatvaranja ventila unutar određenog raspona prema potrebi (dobrodošao da slijedi: Pump Butler).Općenito, ventil se zatvori 70% do 80% unutar 3 do 7 sekundi nakon nestanka struje.Preostalih 20% do 30% vremena zatvaranja prilagođava se prema uvjetima pumpe za vodu i cjevovoda, općenito u rasponu od 10 do 30 sekundi.Važno je napomenuti da kada postoji grba u cjevovodu i dođe do vodenog udara, uloga povratnog ventila koji se sporo zatvara vrlo je ograničena.
(4) Postavite jednosmjerni toranj za regulaciju tlaka
Gradi se u blizini crpne stanice ili na odgovarajućem mjestu na cjevovodu, a visina jednosmjernog vodnog stupa manja je od tlaka u cjevovodu.Kada je tlak u cjevovodu niži od razine vode u tornju, toranj za regulaciju tlaka nadopunjuje vodu u cjevovod kako bi spriječio pucanje vodenog stupca i premostio vodeni udar.Međutim, njegov učinak smanjenja tlaka na vodeni čekić koji nije vodeni čekić za zaustavljanje pumpe, kao što je vodeni čekić koji zatvara ventil, ograničen je.Osim toga, učinak jednosmjernog ventila koji se koristi u jednosmjernom tornju za regulaciju tlaka mora biti apsolutno pouzdan.Jednom kada ventil otkaže, može izazvati veliki vodeni udar.
(5) Postavite premosnu cijev (ventil) u crpnu stanicu
Kada sustav crpke radi normalno, povratni ventil je zatvoren jer je tlak vode na tlačnoj strani crpke veći od tlaka vode na usisnoj strani.Kada slučajni nestanak struje iznenada zaustavi crpku, tlak na izlazu vodocrpne stanice naglo pada, dok na usisnoj strani naglo raste.Pod ovim diferencijalnim tlakom, prolazna voda pod visokim pritiskom u glavnoj cijevi za usis vode otvara ploču ventila nepovratnog ventila i teče do prolazne vode pod niskim pritiskom u glavnoj cijevi tlačnog voda, uzrokujući tamošnji porast niskog tlaka vode;s druge strane, pumpa za vodu Porast tlaka vodenog udara na usisnoj strani također se smanjuje.Na taj se način kontrolira porast vodenog udara i pad tlaka na obje strane pumpne stanice za vodu, čime se učinkovito smanjuju i sprječavaju opasnosti od vodenog udara.
(6) Postavite višestupanjski povratni ventil
U dugom vodovodu dodajte jedan ili višepovratni ventili, podijelite cjevovod za vodu u nekoliko dijelova i ugradite povratni ventil na svaki dio.Kada voda u vodovodnoj cijevi teče natrag tijekom vodenog udara, svaki povratni ventil se zatvara jedan za drugim kako bi se povratni tok podijelio u nekoliko dijelova.Budući da je hidrostatska visina u svakom dijelu cijevi za vodu (ili dijelu povratnog toka) prilično mala, brzina protoka vode je smanjena.Pojačanje čekićem.Ova zaštitna mjera može se učinkovito koristiti u situacijama kada je geometrijska visinska razlika vodoopskrbe velika;ali ne može eliminirati mogućnost odvajanja vodenog stupca.Njegov najveći nedostatak je: povećana potrošnja energije pumpe za vodu tijekom normalnog rada i povećani troškovi opskrbe vodom.