Как да смекчим щетите, причинени от воден удар?

Хидроударът е често срещан проблем във водоразпределителните системи и има различни защитни мерки за смекчаване на последиците от него. Тези мерки обаче трябва да бъдат съобразени с конкретните причини за воден удар. По-долу са някои често използвани методи:

Намаляването на скоростта на потока в тръбопровода може да намали до известна степен налягането на водния чук. Това обаче може да изисква увеличаване на диаметъра на тръбата, което увеличава разходите по проекта. При полагането на тръбопровода е важно да се избягват ситуации, при които има внезапни промени в наклона или образуване на гърбици (високи точки) в линията.

Освен това намаляването на дължината на тръбопровода може да помогне, тъй като по-дългите тръбопроводи обикновено водят до по-голям воден удар по време на спиране на помпата. Един подход е да се раздели една помпена станция на две и да се използва смукателен кладенец за свързване на двете станции.

Големината на водния чук по време на спиране на помпата е свързана главно с геометричния напор на помпената станция. Колкото по-висока е геометричната глава, толкова по-голям е потенциалът за воден удар. Поради това е важно да изберете подходящ напор на помпата въз основа на местните условия.

След изключване на помпата системата трябва да изчака тръбата след възвратния клапан да се напълни с вода, преди да рестартира помпата. По време на стартиране на помпата е от решаващо значение да не отваряте напълно изпускателния клапан на помпата, тъй като това може да причини значителен воден удар. Много големи инциденти с водни удари в помпени станции възникват при тези условия.

(1) Приемане на технология за контрол на постоянно налягане:

PLC (програмируем логически контролер) автоматизирана система за управление може да се използва за регулиране на скоростта на помпите чрез управление с променлива честота. Тъй като налягането във водоразпределителната мрежа варира в зависимост от променящите се работни условия, скокове или спадове на налягането са често срещани, което води до риск от воден удар и повреда на тръби и оборудване. Чрез наблюдение на налягането и контролиране на работата на помпите - включването или изключването им или регулирането на скоростта им - системата поддържа постоянно налягане. Това помага за предотвратяване на големи колебания в налягането и намалява вероятността от воден удар.

(2) Инсталиране на предпазители с воден чук:

Тези устройства основно предотвратяват водни удари, причинени от спиране на помпата, и обикновено се инсталират близо до изхода на помпата. Те използват налягането в тръбопровода, за да активират предпазен клапан, когато налягането падне под зададен праг, което позволява изпускането на вода за облекчаване на налягането. Това помага да се балансират местните налягания в тръбопровода и да се предотврати повреда от воден удар. Защитите срещу водни удари обикновено се предлагат в механични и хидравлични типове. Механичните предпазители изискват ръчно нулиране след активиране, докато хидравличните се нулират автоматично.

(3) Инсталиране на бавно затварящи се възвратни клапани на тръби с голям диаметър:

Бавно затварящите се възвратни клапани могат ефективно да смекчат водния чук, причинен от спиране на помпата. Въпреки това, тъй като действието на клапана позволява малко вода да тече обратно, той изисква преливна тръба в смукателния кладенец. Бавно затварящите се възвратни клапани се предлагат в два вида: базирани на теглото и видове, съхраняващи енергия. Тези клапани могат да се регулират да се затварят в рамките на определен период от време. Обикновено вентилът затваря 70%-80% в рамките на 3 до 7 секунди след прекъсване на захранването, като останалите 20%-30% от затварянето отнемат 10 до 30 секунди, в зависимост от състоянието на помпата и тръбопровода. Важно е да се отбележи, че когато има високи точки (гърбици) в тръбопровода, може да възникне воден удар, причинен от отделяне на колоната, в който случай бавно затварящият се възвратен клапан е по-малко ефективен.

(4) Инсталиране на еднопосочна кула за регулиране на налягането:

Еднопосочна кула за регулиране на налягането може да бъде изградена в близост до помпената станция или на подходящо място в тръбопровода. Нивото на водата в кулата трябва да е по-ниско от налягането в тръбопровода в тази точка. Когато налягането в тръбопровода падне под нивото на водата в кулата, водата се допълва от кулата към тръбопровода, за да се предотврати отделянето на водния стълб и да се избегне воден удар. Тази мярка обаче не е много ефективна за предотвратяване на хидроудар, причинен от затваряне на клапани. Освен това еднопосочният вентил, използван в кулата, трябва да е надежден, тъй като повреда може да доведе до значителен воден удар.

(5) Инсталиране на байпасни тръби (клапани) в помпени станции:

При нормални условия налягането на нагнетателната страна на помпата е по-високо, отколкото на смукателната страна, което води до затваряне на възвратния клапан. Когато възникне внезапно прекъсване на захранването, налягането от нагнетателната страна на помпата пада рязко, докато налягането от смукателната страна се увеличава драстично. Разликата в налягането принуждава преходната вода под високо налягане в смукателния тръбопровод да отвори възвратния клапан, изпращайки вода към изпускателната страна с ниско налягане. Този процес помага за изравняване на налягането от двете страни на помпата, намалявайки вероятността от воден удар.

(6) Инсталиране на множество възвратни клапани:

За дълги тръбопроводи инсталирането на множество възвратни клапани може да раздели тръбопровода на секции. Всяка секция ще има собствен възвратен клапан. В случай на воден удар водният поток се разделя на по-малки секции, тъй като всеки възвратен клапан се затваря последователно. По-малкият натиск във всяка секция намалява силата на водния чук. Този метод е особено полезен за системи с голяма разлика във вертикалния напор. Това обаче не може да елиминира риска от отделяне на водния стълб. Основен недостатък е, че по време на нормална работа, това увеличава консумацията на енергия на помпата и оперативните разходи.

Чрез прилагането на тези стратегии е възможно ефективно да се намали въздействието на водния удар върху водоснабдителната система, като се гарантира както безопасността, така и ефективността при работа.

Ако се интересувате от тази статия или имате въпроси относно нея, моля, сключете ме свободно по всяко време~~~

whatsapp: +86 18159365159

Имейл: victor@gntvalve.com