Apa itu Water Hammer?
Tukul air adalah apabila berlaku kegagalan kuasa secara tiba-tiba atau apabila injap ditutup terlalu cepat, disebabkan oleh inersia aliran air tekanan, gelombang kejutan aliran air dihasilkan, sama seperti tukul memukul, jadi ia dipanggil tukul air. .Daya yang dijana oleh gelombang kejutan bolak-balik aliran air, kadangkala begitu hebat, boleh merosakkan injap dan pam.
Apabila injap terbuka ditutup secara tiba-tiba, air mengalir melawan injap dan dinding paip, mewujudkan tekanan.Oleh kerana dinding licin paip, aliran air berikutnya dengan cepat mencapai maksimum di bawah tindakan inersia dan menghasilkan kerosakan.Ini ialah "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 pertama.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 membawa kepada tekanan berlebihan tempatan 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 untuk tukul air
1. Injap tiba-tiba membuka atau menutup;
2. Unit pam air tiba-tiba berhenti atau bermula;
3. Penghantaran air paip tunggal ke tempat tinggi (perbezaan ketinggian rupa bumi bekalan air melebihi 20 meter);
4. Jumlah kepala (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 atau bahkan berpuluh-puluh kali ganda tekanan kerja biasa saluran paip.Turun naik tekanan yang besar sedemikian menyebabkan kemudaratan kepada sistem saluran paip terutamanya seperti berikut:
1. Menyebabkan getaran kuat saluran paip dan pemotongan sambungan saluran paip;
2. Injap rosak, dan tekanan serius terlalu tinggi untuk menyebabkan paip pecah, dan tekanan rangkaian bekalan air dikurangkan;
3. Sebaliknya, jika tekanan terlalu rendah, paip akan runtuh, dan bahagian injap dan penetapan akan rosak;
4. Menyebabkan pam air terbalik, merosakkan peralatan atau saluran paip di dalam bilik pam, menyebabkan bilik pam tenggelam dengan serius, menyebabkan kecederaan peribadi dan kemalangan besar lain, dan menjejaskan pengeluaran dan kehidupan.
Langkah perlindungan untuk menghapuskan atau mengurangkan tukul air
Terdapat banyak langkah perlindungan terhadap tukul air, tetapi langkah-langkah berbeza perlu diambil mengikut kemungkinan penyebab tukul air.
1. Mengurangkan kadar aliran saluran paip air boleh mengurangkan tekanan tukul air ke tahap tertentu, tetapi ia akan meningkatkan diameter saluran paip air dan meningkatkan pelaburan projek.Apabila meletakkan saluran paip air, pertimbangan harus diberikan untuk mengelakkan bonggol atau perubahan drastik dalam cerun.Saiz tukul air apabila pam dihentikan terutamanya berkaitan dengan kepala geometri bilik pam.Lebih tinggi kepala geometri, lebih besar tukul air apabila pam dihentikan.Oleh itu, kepala pam yang munasabah harus dipilih mengikut keadaan tempatan yang 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, kesan air yang besar akan berlaku.Kebanyakan kemalangan tukul air utama di banyak stesen pam berlaku dalam keadaan sedemikian.
2. Sediakan peranti penyingkiran tukul air
(1) Menggunakan teknologi kawalan tekanan berterusan:
Oleh kerana tekanan rangkaian paip bekalan air berubah secara berterusan dengan perubahan keadaan kerja, tekanan rendah atau tekanan berlebihan 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 permulaan, berhenti 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 bekalan air tekanan berterusan dan mengelakkan turun naik tekanan yang berlebihan.Peluang tukul dikurangkan.
(2) Pasang penghapus 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.Pelepasan tekanan untuk mengimbangi tekanan saluran paip tempatan dan mengelakkan kesan tukul air pada peralatan dan saluran paip.Secara amnya, penghapus boleh dibahagikan kepada dua jenis: mekanikal dan hidraulik.set semula.
3) Pasang injap sehala tutup 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 tutup perlahan: jenis tukul dan jenis simpanan tenaga.Injap jenis ini boleh melaraskan masa tutup 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, secara amnya dalam julat 10 hingga 30 s.Perlu diingat bahawa injap sehala tutup 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 penyahtekanannya pada tukul air selain tukul air berhenti 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.Apabila injap gagal, ia boleh menyebabkan kemalangan besar.
(5) Sediakan paip pintasan (injap) di stesen pam
Apabila sistem pam berjalan seperti biasa, injap sehala ditutup kerana tekanan air pada bahagian tekanan air pam adalah lebih tinggi daripada tekanan air pada bahagian sedutan.Apabila kegagalan kuasa tiba-tiba menghentikan pam, tekanan di alur keluar stesen pam turun dengan mendadak, manakala tekanan pada bahagian sedutan meningkat dengan mendadak.Di bawah tekanan pembezaan ini, air tekanan tinggi sementara dalam paip utama sedutan air ialah 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 pada bahagian sedutan juga berkurangan.Dengan cara ini, kenaikan dan penurunan tukul air di kedua-dua belah stesen pam dikawal, dengan itu mengurangkan dan mencegah bahaya tukul air dengan berkesan
(6) Tetapkan injap sehala berbilang peringkat
Dalam saluran paip air yang lebih panjang, tambah 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 semula semasa proses tukul air, injap sehala ditutup satu demi satu untuk membahagikan aliran flush belakang kepada beberapa bahagian.Oleh kerana kepala hidrostatik dalam setiap bahagian paip air (atau bahagian aliran backflush) agak kecil, aliran air berkurangan.Hammer Boost.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 bekalan ekzos dan udara automatik dipasang pada titik tinggi saluran paip untuk mengurangkan kesan tukul air pada saluran paip.
Masa siaran: Nov-23-2022