Apakah Tukul Air?
Tukul air berlaku apabila terdapat gangguan bekalan elektrik secara tiba-tiba atau apabila injap ditutup terlalu cepat, disebabkan oleh inersia tekanan aliran air, gelombang kejutan aliran air dijana, seperti tukul yang menghentam, jadi ia dipanggil tukul air. Daya yang dihasilkan oleh gelombang kejutan aliran air yang berulang-alik, kadangkala begitu besar, boleh merosakkan injap dan pam.
Apabila injap terbuka tiba-tiba tertutup, air mengalir melawan injap dan dinding paip, menghasilkan tekanan. Disebabkan dinding paip yang licin, aliran air seterusnya dengan cepat mencapai maksimum di bawah tindakan inersia dan menghasilkan kerosakan. Ini adalah "kesan tukul air" dalam mekanik bendalir, iaitu tukul air positif. Faktor ini harus dipertimbangkan dalam pembinaan saluran paip bekalan air.
Sebaliknya, selepas injap tertutup dibuka secara tiba-tiba, ia juga akan menghasilkan tukul air, yang dipanggil tukul air negatif. Ia juga mempunyai kuasa pemusnah tertentu, tetapi ia tidak sebesar yang sebelumnya. Apabila unit pam air elektrik tiba-tiba kehilangan kuasa atau dihidupkan, ia juga akan menyebabkan kejutan tekanan dan kesan tukul air. Gelombang kejutan tekanan ini merambat di sepanjang saluran paip, yang boleh menyebabkan tekanan berlebihan setempat saluran paip, mengakibatkan saluran paip pecah dan kerosakan pada peralatan. Oleh itu, perlindungan kesan tukul air telah menjadi salah satu teknologi utama dalam kejuruteraan bekalan air.
Syarat-syarat untuk tukul air
1. Injap tiba-tiba terbuka atau tertutup;
2. Unit pam air tiba-tiba berhenti atau hidup;
3. Penghantaran air paip tunggal ke tempat tinggi (perbezaan ketinggian rupa bumi bekalan air melebihi 20 meter);
4. Jumlah turus (atau tekanan kerja) pam adalah besar;
5. Halaju air dalam saluran paip air terlalu besar;
6. Saluran paip air terlalu panjang dan rupa bumi berubah dengan ketara.
Bahaya tukul air
Peningkatan tekanan yang disebabkan oleh tukul air boleh mencapai beberapa kali ganda atau berpuluh-puluh kali ganda tekanan kerja normal saluran paip. Turun naik tekanan yang besar sedemikian menyebabkan kerosakan pada sistem saluran paip terutamanya seperti berikut:
1. Menyebabkan getaran kuat saluran paip dan pemutusan sambungan saluran paip;
2. Injap rosak, dan tekanan yang serius terlalu tinggi sehingga menyebabkan paip pecah, dan tekanan rangkaian bekalan air berkurangan;
3. Sebaliknya, jika tekanan terlalu rendah, paip akan runtuh, dan injap serta bahagian penetapan akan rosak;
4. Menyebabkan pam air berbalik, merosakkan peralatan atau saluran paip di dalam bilik pam, menyebabkan bilik pam tenggelam dengan serius, menyebabkan kecederaan diri dan kemalangan besar yang lain, serta menjejaskan pengeluaran dan hayat perkhidmatan.
Langkah-langkah perlindungan untuk menghapuskan atau mengurangkan tukul air
Terdapat banyak langkah perlindungan terhadap 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. Semasa memasang saluran paip air, pertimbangan harus diberikan untuk mengelakkan bonggol atau perubahan cerun yang drastik. Saiz tukul air apabila pam dihentikan terutamanya berkaitan dengan kepala geometri bilik pam. Semakin tinggi kepala geometri, semakin besar tukul air apabila pam dihentikan. Oleh itu, kepala pam yang munasabah harus dipilih mengikut keadaan tempatan sebenar. Selepas menghentikan pam dalam kemalangan, tunggu sehingga saluran paip di belakang injap sehala diisi dengan air sebelum memulakan pam. Jangan buka sepenuhnya injap keluar pam air semasa memulakan pam, jika tidak, akan terdapat hentaman air yang besar. Kebanyakan kemalangan tukul air utama di banyak stesen pam berlaku dalam keadaan sedemikian.
2. Sediakan peranti penyingkiran tukul air
(1) Menggunakan teknologi kawalan tekanan malar:
Oleh kerana tekanan rangkaian paip bekalan air berubah secara berterusan dengan perubahan keadaan kerja, tekanan rendah atau tekanan lampau sering berlaku semasa operasi sistem, yang terdedah kepada tukul air, mengakibatkan kerosakan pada paip dan peralatan. Sistem kawalan automatik digunakan untuk mengawal tekanan rangkaian paip. Pengesanan, kawalan maklum balas pada permulaan, penghentian dan pelarasan kelajuan pam air, mengawal aliran, dan kemudian 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. Kemungkinan tukul dikurangkan.
(2) Pasangkan penghilang tukul air
Peralatan 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, longkang akan terbuka secara automatik dan mengeluarkan air. Pelega tekanan untuk mengimbangi tekanan saluran paip tempatan dan mencegah kesan tukul air pada peralatan dan saluran paip. Secara amnya, penyingkir boleh dibahagikan kepada dua jenis: mekanikal dan hidraulik. Tetapkan semula.
3) Pasang injap sehala penutupan perlahan pada paip keluar pam air berkaliber besar
Ia boleh menghapuskan tukul air dengan berkesan apabila pam dihentikan, tetapi kerana terdapat sejumlah aliran balik air apabila injap digerakkan, telaga sedutan 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. Secara amnya, 70% hingga 80% injap ditutup dalam masa 3 hingga 7 saat selepas kegagalan kuasa, dan masa penutupan baki 20% hingga 30% diselaraskan mengikut keadaan pam air dan saluran paip, biasanya dalam julat 10 hingga 30 saat. Perlu diingatkan bahawa injap sehala penutupan perlahan sangat berkesan apabila terdapat bonggol dalam saluran paip untuk merapatkan tukul air.
(4) Sediakan menara lonjakan sehala
Ia dibina berhampiran stesen pam atau di lokasi saluran paip yang sesuai, 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 lonjakan akan membekalkan air ke saluran paip untuk mengelakkan tiang air daripada pecah dan mengelakkan tukul air. Walau bagaimanapun, kesan penurunan tekanannya pada tukul air selain tukul air penahan pam, seperti tukul air penutup injap, adalah terhad. Di samping itu, prestasi injap sehala yang digunakan dalam menara lonjakan sehala mestilah benar-benar boleh dipercayai. Sebaik sahaja injap gagal, ia boleh menyebabkan kemalangan besar.
(5) Pasang paip pintasan (injap) di stesen pam
Apabila sistem pam berjalan seperti biasa, injap sehala ditutup kerana tekanan air di bahagian tekanan air pam adalah lebih tinggi daripada tekanan air di bahagian sedutan. Apabila kegagalan kuasa tiba-tiba menghentikan pam, tekanan di saluran keluar stesen pam menurun mendadak, manakala tekanan di bahagian sedutan meningkat mendadak. Di bawah tekanan pembezaan ini, air tekanan tinggi sementara dalam paip utama sedutan air adalah air tekanan rendah sementara yang menolak plat injap sehala dan mengalir ke paip utama air tekanan, dan meningkatkan tekanan air rendah di sana; sebaliknya, pam air. Rangsangan tukul air di bahagian sedutan juga berkurangan. Dengan cara ini, kenaikan dan penurunan tukul air di kedua-dua belah stesen pam dikawal, sekali gus mengurangkan dan mencegah bahaya tukul air dengan berkesan.
(6) Tetapkan injap sehala berbilang peringkat
Dalam saluran paip air yang lebih panjang, tambahkan satu atau lebih injap sehala, bahagikan saluran paip air kepada beberapa bahagian, dan tetapkan injap sehala pada setiap bahagian. Apabila air dalam paip air mengalir kembali semasa proses tukul air, 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, aliran air berkurangan. Tukul Penggalak. 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: penggunaan kuasa pam air meningkat semasa operasi biasa, dan kos bekalan air meningkat.
(7) Peranti ekzos dan bekalan udara automatik dipasang di titik tinggi saluran paip untuk mengurangkan kesan tukul air pada saluran paip.
Masa siaran: 23 Nov-2022