1/Konsep

Tukul air juga dipanggil tukul air. Semasa pengangkutan air (atau cecair lain), disebabkan oleh pembukaan atau penutupan secara tiba-tibaInjap Rama-rama Api, injap pintu pagar, periksa injap daninjap bola. pam air berhenti secara tiba-tiba, pembukaan dan penutupan bilah panduan secara tiba-tiba, dan sebagainya, kadar aliran berubah secara tiba-tiba dan tekanan turun naik dengan ketara. Kesan tukul air adalah istilah yang jelas. Ia merujuk kepada tukul air yang teruk yang disebabkan oleh kesan aliran air pada saluran paip apabila pam air dihidupkan dan dihentikan. Kerana di dalam paip air, dinding dalam paip licin dan air mengalir dengan bebas. Apabila injap terbuka tiba-tiba ditutup atau pam bekalan air dihentikan, aliran air akan menghasilkan tekanan pada injap dan dinding paip, terutamanya injap atau pam. Oleh kerana dinding paip licin, di bawah tindakan inersia aliran air berikutnya, daya hidraulik dengan cepat mencapai maksimum dan menghasilkan kesan pemusnah. Ini adalah "kesan tukul air" dalam hidraulik, iaitu tukul air positif. Sebaliknya, apabila injap tertutup tiba-tiba dibuka atau pam air dihidupkan, tukul air juga akan berlaku, yang dipanggil tukul air negatif, tetapi ia tidak sebesar yang sebelumnya. Hentaman tekanan akan menyebabkan dinding paip tertekan dan menghasilkan bunyi bising, sama seperti tukul yang menghentam paip, jadi ia dipanggil kesan tukul air.

2/Bahaya

Tekanan seketika yang dihasilkan oleh tukul air boleh mencapai berpuluh-puluh atau ratusan kali ganda tekanan operasi biasa dalam saluran paip. Turun naik tekanan yang besar sedemikian boleh menyebabkan getaran atau bunyi yang kuat dalam sistem saluran paip dan boleh merosakkan sambungan injap. Ia mempunyai kesan yang sangat merosakkan sistem perpaipan. Untuk mengelakkan tukul air, sistem saluran paip perlu direka bentuk dengan betul untuk mengelakkan kadar aliran daripada terlalu tinggi. Secara amnya, kadar aliran paip yang direka bentuk hendaklah kurang daripada 3m/s, dan kelajuan pembukaan dan penutupan injap perlu dikawal.
Oleh kerana pam dihidupkan, dihentikan, dan injap dibuka dan ditutup terlalu cepat, kelajuan air berubah secara drastik, terutamanya tukul air yang disebabkan oleh pam berhenti secara tiba-tiba, yang boleh merosakkan saluran paip, pam air dan injap, dan menyebabkan pam air berbalik dan mengurangkan tekanan rangkaian paip. Kesan tukul air sangat merosakkan: jika tekanan terlalu tinggi, ia akan menyebabkan paip pecah. Sebaliknya, jika tekanan terlalu rendah, ia akan menyebabkan paip runtuh dan merosakkan injap dan pengikat. Dalam masa yang sangat singkat, kadar aliran air meningkat dari sifar kepada kadar aliran terkadar. Oleh kerana bendalir mempunyai tenaga kinetik dan tahap kebolehmampatan tertentu, perubahan besar dalam kadar aliran dalam tempoh masa yang sangat singkat akan menyebabkan kesan tekanan tinggi dan rendah pada saluran paip.

3/jana

Terdapat banyak sebab untuk tukul air. Faktor-faktor biasa adalah seperti berikut:

1. Injap tiba-tiba terbuka atau tertutup;

2. Unit pam air tiba-tiba berhenti atau hidup;

3. Satu paip mengangkut air ke tempat yang tinggi (perbezaan ketinggian kawasan bekalan air melebihi 20 meter);

4. Jumlah angkat (atau tekanan kerja) pam air adalah besar;

5. Halaju aliran air dalam saluran paip air terlalu besar;

6. Saluran paip air terlalu panjang dan rupa bumi berubah dengan ketara.
7. Pembinaan yang tidak teratur merupakan bahaya tersembunyi dalam projek saluran paip bekalan air
(1) Contohnya, penghasilan tiang tujahan simen untuk tee, siku, pengurang dan sambungan lain tidak memenuhi keperluan.
Menurut “Peraturan Teknikal untuk Kejuruteraan Saluran Paip Bekalan Air Polivinil Klorida Tegar Tertanam”, tiang tujahan simen hendaklah dipasang pada sambungan seperti tee, siku, pengurang dan paip lain dengan diameter ≥110mm untuk mengelakkan saluran paip daripada bergerak. “Tiang tujahan konkrit” Ia tidak boleh lebih rendah daripada gred C15, dan ia hendaklah dituang di tapak di atas asas tanah asal yang digali dan cerun parit.” Sesetengah pihak pembinaan tidak memberi perhatian yang cukup terhadap peranan tiang tujahan. Mereka memaku pancang kayu atau membaji serampang besi di sebelah saluran paip untuk bertindak sebagai tiang tujahan. Kadangkala isipadu tiang simen terlalu kecil atau tidak dituang ke atas tanah asal. Sebaliknya, sesetengah tiang tujahan tidak cukup kuat. Akibatnya, semasa operasi saluran paip, tiang tujahan tidak dapat berfungsi dan menjadi tidak berguna, menyebabkan kelengkapan paip seperti tee dan siku tidak sejajar dan rosak.
(2) Injap ekzos automatik tidak dipasang atau kedudukan pemasangannya tidak munasabah.
Mengikut prinsip hidraulik, injap ekzos automatik perlu direka bentuk dan dipasang di titik tinggi saluran paip di kawasan pergunungan atau bukit dengan ombak besar. Walaupun di kawasan dataran dengan rupa bumi berombak kecil, saluran paip mesti direka bentuk secara buatan semasa menggali parit. Terdapat turun naik, naik atau turun secara kitaran, cerun tidak kurang daripada 1/500, dan 1-2 injap ekzos direka bentuk pada titik tertinggi setiap kilometer.
Kerana semasa proses pengangkutan air dalam saluran paip, gas dalam saluran paip akan terlepas dan terkumpul di bahagian saluran paip yang dinaikkan, malah membentuk sekatan udara. Apabila kadar aliran air dalam saluran paip berubah-ubah, poket udara yang terbentuk di bahagian yang dinaikkan akan terus dimampatkan dan dikembangkan, dan gas akan menjadi tekanan yang dihasilkan selepas mampatan adalah berpuluh-puluh atau bahkan ratusan kali lebih besar daripada tekanan yang dihasilkan selepas air dimampatkan (akaun awam: Pump Butler). Pada masa ini, bahagian saluran paip ini dengan bahaya tersembunyi boleh menyebabkan situasi berikut:
• Selepas air dialirkan ke hulu paip, air yang menitis akan hilang ke hilir. Ini kerana beg udara di dalam paip menyekat aliran air, menyebabkan pemisahan turus air.
• Gas termampat dalam saluran paip dimampatkan ke had maksimum dan mengembang dengan cepat, menyebabkan saluran paip pecah.
• Apabila air dari sumber air yang tinggi diangkut ke hilir pada kelajuan tertentu melalui aliran graviti, selepas injap hulu ditutup dengan cepat, disebabkan oleh inersia perbezaan ketinggian dan kadar aliran, turus air dalam paip hulu tidak berhenti serta-merta. Ia masih bergerak pada kelajuan tertentu. Kelajuan mengalir ke hilir. Pada masa ini, vakum terbentuk dalam saluran paip kerana udara tidak dapat diisi semula dalam masa, menyebabkan saluran paip kempis oleh tekanan negatif dan rosak.
(3) Tanah parit dan tanah timbus tidak memenuhi peraturan.
Parit yang tidak memenuhi syarat sering dilihat di kawasan pergunungan, terutamanya kerana terdapat banyak batu di kawasan tertentu. Parit digali secara manual atau diletupkan dengan bahan letupan. Bahagian bawah parit sangat tidak rata dan mempunyai batu tajam yang menonjol. Apabila menghadapi perkara ini, dalam kes ini, mengikut peraturan yang berkaitan, batu di bahagian bawah parit harus dibuang dan lebih daripada 15 sentimeter pasir harus diturap sebelum saluran paip boleh diletakkan. Walau bagaimanapun, pekerja pembinaan tidak bertanggungjawab atau mengambil jalan pintas dan terus meletakkan pasir tanpa menurap pasir atau secara simbolik menurap sedikit pasir. Saluran paip diletakkan di atas batu. Apabila timbunan siap dan air mula beroperasi, disebabkan oleh berat saluran paip itu sendiri, tekanan tanah menegak, beban kenderaan pada saluran paip, dan superposisi graviti, ia disokong oleh satu atau beberapa batu tajam yang timbul di bahagian bawah saluran paip. , kepekatan tegasan yang berlebihan, saluran paip berkemungkinan besar rosak pada ketika ini dan retak sepanjang garis lurus pada ketika ini. Inilah yang sering disebut oleh orang ramai sebagai "kesan pemarkahan."

4/Langkah-langkah

Terdapat banyak langkah perlindungan untuk tukul air, tetapi langkah yang berbeza perlu diambil mengikut kemungkinan punca tukul air.
1. Mengurangkan kadar aliran saluran paip air boleh mengurangkan tekanan tukul air sehingga tahap tertentu, tetapi ia akan meningkatkan diameter saluran paip air dan meningkatkan pelaburan projek. Apabila memasang saluran paip air, pertimbangan harus diberikan untuk mengelakkan bonggol atau perubahan cerun yang drastik untuk mengurangkan panjang saluran paip air. Semakin panjang saluran paip, semakin besar nilai tukul air apabila pam dihentikan. Dari satu stesen pam ke dua stesen pam, telaga sedutan air digunakan untuk menghubungkan dua stesen pam.
Tukul air apabila pam dihentikan

Apa yang dipanggil tukul air pam-henti merujuk kepada fenomena kejutan hidraulik yang disebabkan oleh perubahan mendadak dalam halaju aliran dalam pam air dan paip tekanan apabila injap dibuka dan dihentikan disebabkan oleh gangguan bekalan elektrik secara tiba-tiba atau sebab-sebab lain. Contohnya, kegagalan sistem kuasa atau peralatan elektrik, kegagalan unit pam air sekali-sekala, dan sebagainya boleh menyebabkan pam emparan membuka injap dan berhenti, mengakibatkan tukul air apabila pam dihentikan. Saiz tukul air apabila pam dihentikan terutamanya berkaitan dengan turus geometri bilik pam. Semakin tinggi turus geometri, semakin besar nilai tukul air apabila pam dihentikan. Oleh itu, kepala pam yang munasabah harus dipilih berdasarkan keadaan tempatan yang sebenar.

Tekanan maksimum tukul air apabila pam dihentikan boleh mencapai 200% daripada tekanan kerja biasa, atau lebih tinggi lagi, yang boleh memusnahkan saluran paip dan peralatan. Kemalangan umum menyebabkan "kebocoran air" dan gangguan air; kemalangan serius menyebabkan bilik pam dibanjiri, peralatan rosak, dan kemudahan rosak, merosakkan atau menyebabkan kecederaan diri atau kematian.

Selepas menghentikan pam akibat kemalangan, tunggu sehingga paip di belakang injap sehala dipenuhi dengan air sebelum menghidupkan pam. Jangan buka sepenuhnya injap keluar pam air semasa menghidupkan pam, jika tidak, hentaman air yang besar akan berlaku. Kemalangan tukul air yang besar di banyak stesen pam sering berlaku dalam keadaan sedemikian.

2. Sediakan peranti penyingkiran tukul air
(1) Menggunakan teknologi kawalan voltan malar
Sistem kawalan automatik PLC digunakan untuk mengawal pam dengan kelajuan frekuensi boleh ubah dan untuk mengawal operasi keseluruhan sistem bilik pam bekalan air secara automatik. Memandangkan tekanan rangkaian saluran paip bekalan air terus berubah dengan perubahan keadaan kerja, tekanan rendah atau tekanan lampau sering berlaku semasa operasi sistem, yang boleh menyebabkan tukul air dengan mudah, yang membawa kepada kerosakan pada saluran paip dan peralatan. Sistem kawalan automatik PLC digunakan untuk mengawal rangkaian paip. Pengesanan tekanan, kawalan maklum balas permulaan dan hentian pam air dan pelarasan kelajuan, kawalan aliran, dan seterusnya mengekalkan tekanan pada tahap tertentu. Tekanan bekalan air pam boleh ditetapkan dengan mengawal mikrokomputer untuk mengekalkan tekanan bekalan air yang malar dan mengelakkan turun naik tekanan yang berlebihan. Kebarangkalian tukul air berkurangan.
(2) Pasangkan penghilang tukul air
Peranti ini terutamanya menghalang tukul air apabila pam dihentikan. Ia biasanya dipasang berhampiran paip keluar pam air. Ia menggunakan tekanan paip itu sendiri sebagai kuasa untuk merealisasikan tindakan automatik tekanan rendah. Iaitu, apabila tekanan dalam paip lebih rendah daripada nilai perlindungan yang ditetapkan, port longkang akan terbuka secara automatik untuk mengalirkan air. Pelega tekanan digunakan untuk mengimbangi tekanan saluran paip tempatan dan mencegah kesan tukul air pada peralatan dan saluran paip. Eliminator secara amnya boleh dibahagikan kepada dua jenis: mekanikal dan hidraulik. Eliminator mekanikal dipulihkan secara manual selepas tindakan, manakala eliminator hidraulik boleh ditetapkan semula secara automatik.
(3) Pasang injap sehala penutupan perlahan pada paip keluar pam air berdiameter besar

Ia boleh menghapuskan tukul air dengan berkesan apabila pam dihentikan, tetapi kerana sejumlah air akan mengalir kembali apabilaApi 609Injap diaktifkan, telaga sedutan air mesti mempunyai paip limpahan. Terdapat dua jenis injap sehala penutupan perlahan: jenis tukul dan jenis penyimpanan tenaga. Injap jenis ini boleh melaraskan masa penutupan injap dalam julat tertentu mengikut keperluan (dialu-alukan untuk mengikuti: Pump Butler). Secara amnya, injap menutup 70% hingga 80% dalam masa 3 hingga 7 saat selepas gangguan bekalan elektrik. Baki masa penutupan 20% hingga 30% diselaraskan mengikut keadaan pam air dan saluran paip, biasanya dalam julat 10 hingga 30 saat. Perlu diingatkan bahawa apabila terdapat bonggol dalam saluran paip dan tukul air berlaku, peranan injap sehala penutupan perlahan adalah sangat terhad.
(4) Sediakan menara pengawal tekanan sehala
Ia dibina berhampiran stesen pam atau di lokasi yang sesuai di saluran paip, dan ketinggian menara lonjakan sehala adalah lebih rendah daripada tekanan saluran paip di sana. Apabila tekanan dalam saluran paip lebih rendah daripada paras air di menara, menara pengawal tekanan akan mengisi semula air ke saluran paip untuk mengelakkan turus air daripada pecah dan merapatkan tukul air. Walau bagaimanapun, kesan pengurangan tekanannya pada tukul air selain tukul air penghenti pam, seperti tukul air penutup injap, adalah terhad. Di samping itu, prestasi injap sehala yang digunakan dalam menara pengawal tekanan sehala mestilah benar-benar boleh dipercayai. Sebaik sahaja injap gagal, ia boleh menyebabkan tukul air yang besar.
(5) Pasang paip pintasan (injap) di stesen pam
Apabila sistem pam beroperasi secara normal, injap sehala ditutup kerana tekanan air di bahagian tekanan pam adalah lebih tinggi daripada tekanan air di bahagian sedutan. Apabila gangguan bekalan elektrik secara tidak sengaja tiba-tiba menghentikan pam, tekanan di saluran keluar stesen pam air menurun mendadak, manakala tekanan di bahagian sedutan meningkat mendadak. Di bawah tekanan pembezaan ini, air tekanan tinggi sementara dalam paip utama sedutan air menolak plat injap sehala dan mengalir ke air tekanan rendah sementara dalam paip utama air tekanan, menyebabkan tekanan air rendah di sana meningkat; sebaliknya, pam air. Peningkatan tekanan tukul air di bahagian sedutan juga berkurangan. Dengan cara ini, kenaikan dan penurunan tekanan tukul air di kedua-dua belah stesen pam air dikawal, sekali gus mengurangkan dan mencegah bahaya tukul air dengan berkesan.
(6) Sediakan injap sehala berbilang peringkat
Dalam saluran paip air yang panjang, tambahkan satu atau lebihinjap sehala, bahagikan saluran paip air kepada beberapa bahagian, dan pasangkan injap sehala pada setiap bahagian. Apabila air dalam paip air mengalir balik semasa tukul air, setiap injap sehala ditutup satu demi satu untuk membahagikan aliran siram balik kepada beberapa bahagian. Oleh kerana kepala hidrostatik dalam setiap bahagian paip air (atau bahagian aliran siram balik) agak kecil, kadar aliran air berkurangan. Tukul rangsang. Langkah perlindungan ini boleh digunakan dengan berkesan dalam situasi di mana perbezaan ketinggian bekalan air geometri adalah besar; tetapi ia tidak dapat menghapuskan kemungkinan pemisahan lajur air. Kelemahan terbesarnya ialah: peningkatan penggunaan kuasa pam air semasa operasi biasa dan peningkatan kos bekalan air.