1/Koncept

Vattenhammare kallas även vattenhammare. Vid transport av vatten (eller andra vätskor), på grund av plötslig öppning eller stängning avApi fjärilsventil, slussventiler, kontrollera ventiler ochkulventiler. plötsliga stopp av vattenpumpar, plötslig öppning och stängning av ledskenor etc., flödeshastigheten ändras plötsligt och trycket fluktuerar avsevärt. Vattenhammareffekten är en livfull term. Den hänvisar till en kraftig vattenhammare som orsakas av vattenflödets påverkan på rörledningen när vattenpumpen startas och stoppas. Eftersom inuti vattenröret är rörets innervägg slät och vattnet flödar fritt. När en öppen ventil plötsligt stängs eller vattenförsörjningspumpen stoppas, kommer vattenflödet att generera ett tryck på ventilen och rörväggen, främst ventilen eller pumpen. Eftersom rörväggen är slät, når den hydrauliska kraften snabbt sitt maximum under inverkan av trögheten i det efterföljande vattenflödet och producerar destruktiva effekter. Detta är "vattenhammareffekten" inom hydraulik, det vill säga positiv vattenhammare. Tvärtom, när en stängd ventil plötsligt öppnas eller vattenpumpen startas, kommer även vattenhammare att uppstå, vilket kallas negativ vattenhammare, men den är inte lika stor som den förra. Tryckpåverkan kommer att orsaka att rörväggen belastas och producerar ljud, precis som en hammare som slår mot röret, så det kallas vattenhammareffekten.

2/Risker

Det momentana trycket som genereras av vattenhammare kan bli dussintals eller till och med hundratals gånger högre än det normala driftstrycket i rörledningen. Sådana stora tryckfluktuationer kan orsaka starka vibrationer eller buller i rörledningssystemet och kan skada ventilkopplingar. Det har en mycket skadlig effekt på rörsystemet. För att förhindra vattenhammare måste rörledningssystemet utformas korrekt för att förhindra att flödeshastigheten blir för hög. Generellt sett bör rörets dimensionerade flödeshastighet vara mindre än 3 m/s, och ventilens öppnings- och stängningshastighet måste kontrolleras.
Eftersom pumpen startas, stoppas och ventiler öppnas och stängs för snabbt, förändras vattnets hastighet drastiskt, särskilt vattenhammaren som orsakas av pumpens plötsliga stopp, vilket kan skada rörledningar, vattenpumpar och ventiler, och få vattenpumpen att reversera och minska trycket i rörledningsnätet. Vattenhammareffekten är extremt destruktiv: om trycket är för högt kommer det att orsaka att röret brister. Om trycket däremot är för lågt kommer det att orsaka att röret kollapsar och skadar ventiler och fästen. På mycket kort tid ökar vattenflödet från noll till nominellt flöde. Eftersom vätskor har kinetisk energi och en viss grad av kompressibilitet, kommer stora förändringar i flödeshastigheten på mycket kort tid att orsaka höga och låga tryckstötar på rörledningen.

3/generera

Det finns många orsaker till vattenslag. Vanliga faktorer är följande:

1. Ventilen öppnas eller stängs plötsligt;

2. Vattenpumpenheten stannar eller startar plötsligt;

3. Ett enda rör transporterar vatten till en hög plats (höjdskillnaden i vattenförsörjningsterrängen överstiger 20 meter);

4. Vattenpumpens totala lyftkraft (eller arbetstryck) är stor;

5. Vattenflödeshastigheten i vattenledningen är för hög;

6. Vattenledningen är för lång och terrängen förändras kraftigt.
7. Oregelbunden konstruktion är en dold fara i vattenledningsprojekt
(1) Till exempel uppfyller inte tillverkningen av cementpelare för T-stycken, böjar, reduceringsrör och andra skarvar kraven.
Enligt "Tekniska föreskrifter för nedgrävd styv polyvinylkloridvattenförsörjningsledningsteknik" bör cementtryckpelare installeras vid skarvar som T-rör, böjar, reduceringsrör och andra rör med en diameter på ≥110 mm för att förhindra att rörledningen rör sig. "Betongtryckpelare" De bör inte vara lägre än C15-kvalitet och de bör gjutas på plats på den utgrävda ursprungliga jordfundamentet och schaktsluttningen. Vissa byggföretag ägnar inte tillräckligt uppmärksamhet åt tryckpelarnas roll. De spikar fast en träpåle eller kilar fast en järnstift bredvid rörledningen för att fungera som en tryckpelare. Ibland är cementpelarens volym för liten eller så gjuts den inte på den ursprungliga jorden. Å andra sidan är vissa tryckpelare inte tillräckligt starka. Som ett resultat kan tryckpelarna inte fungera under rörledningens drift och blir oanvändbara, vilket orsakar att rördelar som T-rör och böjar blir feljusterade och skadade.
(2) Den automatiska avgasventilen är inte installerad eller så är installationsläget orimligt.
Enligt hydraulikprincipen bör automatiska avgasventiler konstrueras och installeras vid rörledningarnas högsta punkter i bergsområden eller kullar med stora kuperade sluttningar. Även i slätter med liten kuperad terräng måste rörledningarna utformas artificiellt vid grävning av diken. Det finns upp- och nedgångar, stigande eller fallande i cykler, lutningen är inte mindre än 1/500, och 1-2 avgasventiler är konstruerade vid den högsta punkten varje kilometer.
Eftersom gasen i rörledningen kommer att läcka ut och ansamlas i de upphöjda delarna av rörledningen under vattentransporten i rörledningen, vilket till och med bildar luftblockering. När vattenflödet i rörledningen fluktuerar kommer luftfickorna som bildas i de upphöjda delarna att fortsätta att komprimeras och expandera, och gasen kommer att ... Trycket som genereras efter kompressionen är dussintals eller till och med hundratals gånger större än trycket som genereras efter att vattnet har komprimerats (offentlig redogörelse: Pump Butler). Vid denna tidpunkt kan denna del av rörledningen med dolda faror leda till följande situationer:
• Efter att vatten har passerat uppströms röret försvinner droppande vatten nedströms. Detta beror på att luftkudden i röret blockerar vattenflödet, vilket orsakar vattenpelarseparation.
• Den komprimerade gasen i rörledningen komprimeras till sin maximala gräns och expanderar snabbt, vilket orsakar att rörledningen brister.
• När vatten från en högvattenkälla transporteras nedströms med en viss hastighet genom gravitationsflöde, efter att uppströmsventilen stängts snabbt, stannar inte vattenpelaren i uppströmsröret omedelbart på grund av trögheten i höjdskillnaden och flödeshastigheten. Den rör sig fortfarande med en viss hastighet. Hastigheten strömmar nedströms. Vid denna tidpunkt bildas ett vakuum i rörledningen eftersom luften inte kan fyllas på i tid, vilket gör att rörledningen töms på luft på grund av undertrycket och skadas.
(3) Schaktet och återfyllnadsjorden uppfyller inte föreskrifterna.
Okvalificerade schakt ses ofta i bergsområden, främst på grund av att det finns många stenar i vissa områden. Schakten grävs manuellt eller sprängs med sprängämnen. Botten av schaktet är mycket ojämn och har vassa stenar som sticker ut. När man stöter på detta, i detta fall, bör stenarna i botten av schaktet enligt relevanta föreskrifter tas bort och mer än 15 centimeter sand beläggas innan rörledningen kan läggas. Byggnadsarbetarna var dock oansvariga eller tog genvägar och lade ut sanden direkt utan att belägga sand eller symboliskt belägga lite sand. Rörledningen läggs ovanpå stenarna. När återfyllningen är klar och vattnet tas i drift, på grund av själva rörledningens vikt, det vertikala marktrycket, fordonets last på rörledningen och tyngdkraftens överlagring, stöds den av en eller flera vassa upphöjda stenar i botten av rörledningen. Överdriven spänningskoncentration gör att rörledningen är mycket sannolikt att skadas vid denna punkt och spricker längs en rak linje där. Detta är vad folk ofta kallar "räfflingseffekten".

4/Åtgärder

Det finns många skyddsåtgärder mot vattenhammare, men olika åtgärder måste vidtas beroende på de möjliga orsakerna till vattenhammare.
1. Att minska flödeshastigheten i vattenledningar kan minska vattenslagstrycket i viss mån, men det kommer att öka diametern på vattenledningarna och öka projektinvesteringarna. Vid utläggning av vattenledningar bör man beakta att undvika gupp eller drastiska förändringar i lutningen för att minska vattenledningens längd. Ju längre rörledningen är, desto större blir vattenslagsvärdet när pumpen stoppas. Från en pumpstation till två pumpstationer används en vattensugbrunn för att ansluta de två pumpstationerna.
Vattenslag när pumpen stannar

Den så kallade pumpstoppsvattenhammaren hänvisar till hydrauliska stötar som orsakas av plötsliga förändringar i flödeshastigheten i vattenpumpen och tryckrören när ventilen öppnas och stoppas på grund av ett plötsligt strömavbrott eller andra orsaker. Till exempel kan fel i elsystemet eller den elektriska utrustningen, tillfälliga fel i vattenpumpenheten etc. få centrifugalpumpen att öppna ventilen och stoppa, vilket resulterar i vattenhammare när pumpen stoppas. Storleken på vattenhammaren när pumpen stoppas är huvudsakligen relaterad till pumprummets geometriska tryckhöjd. Ju högre geometriskt tryck, desto större är vattenhammarvärdet när pumpen stoppas. Därför bör ett rimligt pumptryck väljas baserat på de faktiska lokala förhållandena.

Det maximala trycket från vattenslag när en pump stoppas kan nå 200 % av det normala arbetstrycket, eller ännu högre, vilket kan förstöra rörledningar och utrustning. Vanliga olyckor orsakar "vattenläckage" och vattenavbrott; allvarliga olyckor orsakar att pumprummet översvämmas, att utrustning skadas och att anläggningar skadas, eller till och med orsakar personskador eller dödsfall.

Efter att pumpen har stoppats på grund av en olycka, vänta tills röret bakom backventilen är fyllt med vatten innan pumpen startas. Öppna inte vattenpumpens utloppsventil helt när du startar pumpen, annars kommer en stor vattenstöt att uppstå. Allvarliga vattenslagsolyckor inträffar ofta i många pumpstationer under sådana omständigheter.

2. Installera en anordning för eliminering av vattenslag
(1) Användning av konstantspänningskontrollteknik
Ett PLC-automatiskt styrsystem används för att styra pumpen med variabel frekvenshastighet och för att automatiskt styra driften av hela vattenförsörjningspumprummets system. Eftersom trycket i vattenförsörjningsledningsnätet fortsätter att förändras med förändrade arbetsförhållanden, uppstår ofta lågt tryck eller övertryck under systemdrift, vilket lätt kan orsaka vattenslag, vilket leder till skador på rörledningar och utrustning. Ett PLC-automatiskt styrsystem används för att styra rörnätet. Detektering av tryck, återkopplingskontroll av start och stopp av vattenpumpen och hastighetsjustering, kontroll av flödet och därmed bibehålla trycket på en viss nivå. Pumpens vattenförsörjningstryck kan ställas in genom att styra mikrodatorn för att bibehålla konstant tryck i vattenförsörjningen och undvika alltför stora tryckfluktuationer. Sannolikheten för vattenslag minskas.
(2) Installera vattenslagsavskiljare
Denna anordning förhindrar huvudsakligen vattenslag när pumpen är stoppad. Den installeras vanligtvis nära vattenpumpens utloppsrör. Den använder själva rörets tryck som kraft för att åstadkomma automatisk lågtrycksåtgärd. Det vill säga, när trycket i röret är lägre än det inställda skyddsvärdet, öppnas dräneringsporten automatiskt för att dränera vatten. Tryckavlastning används för att balansera trycket i lokala rörledningar och förhindra att vattenslag påverkar utrustning och rörledningar. Eliminatorer kan generellt delas in i två typer: mekaniska och hydrauliska. Mekaniska eliminatorer återställs manuellt efter aktivering, medan hydrauliska eliminatorer kan återställas automatiskt.
(3) Montera en långsamt stängande backventil på vattenpumpens utloppsrör med stor diameter.

Det kan effektivt eliminera vattenslag när pumpen är stoppad, men eftersom en viss mängd vatten kommer att rinna tillbaka närApi 609När ventilen aktiveras måste vattensugbrunnen ha ett överloppsrör. Det finns två typer av långsamt stängande backventiler: hammartyp och energilagringstyp. Denna typ av ventil kan justera ventilens stängningstid inom ett visst intervall efter behov (välkommen att följa: Pump Butler). Generellt sett stänger ventilen 70 % till 80 % inom 3 till 7 sekunder efter ett strömavbrott. De återstående 20 % till 30 % av stängningstiden justeras enligt vattenpumpens och rörledningens förhållanden, vanligtvis inom intervallet 10 till 30 sekunder. Det är värt att notera att när det finns en upphöjning i rörledningen och vattenslag uppstår, är den långsamt stängande backventilens roll mycket begränsad.
(4) Installera ett envägs tryckreglerande torn
Den byggs nära pumpstationen eller på en lämplig plats på rörledningen, och höjden på det envägstryckreglerande tornet är lägre än rörledningstrycket där. När trycket i rörledningen är lägre än vattennivån i tornet, fyller tryckregleringstornet på vatten till rörledningen för att förhindra att vattenpelaren går sönder och för att överbrygga vattenslag. Dess tryckreducerande effekt på andra vattenslag än pumpstoppsvattenslag, såsom ventilstängande vattenslag, är dock begränsad. Dessutom måste prestandan hos den envägsventil som används i det envägstryckreglerande tornet vara absolut tillförlitlig. Om ventilen går sönder kan det orsaka en stor vattenslag.
(5) Installera ett bypassrör (ventil) i pumpstationen
När pumpsystemet fungerar normalt är backventilen stängd eftersom vattentrycket på pumpens trycksida är högre än vattentrycket på sugsidan. När ett oavsiktligt strömavbrott plötsligt stoppar pumpen sjunker trycket vid utloppet från vattenpumpstationen kraftigt, medan trycket på sugsidan ökar kraftigt. Under denna tryckskillnad trycker det tillfälliga högtrycksvattnet i vattensugröret upp backventilens ventilplatta och flödar till det tillfälliga lågtrycksvattnet i tryckvattenröret, vilket gör att det låga vattentrycket där ökar; å andra sidan minskar även vattenpumpens tryckökning på sugsidan. På så sätt kontrolleras vattenhammarens ökning och tryckfall på båda sidor av vattenpumpstationen, vilket effektivt minskar och förhindrar risken för vattenhammare.
(6) Installera en flerstegs backventil
I en lång vattenledning, lägg till en eller flerabackventiler, dela upp vattenledningen i flera sektioner och installera en backventil på varje sektion. När vattnet i vattenröret rinner tillbaka under vattenhammaren stängs varje backventil en efter en för att dela upp spolflödet i flera sektioner. Eftersom den hydrostatiska tryckhöjden i varje sektion av vattenröret (eller spolflödessektionen) är ganska liten minskas vattenflödeshastigheten. Hammer boost. Denna skyddsåtgärd kan effektivt användas i situationer där den geometriska höjdskillnaden i vattenförsörjningen är stor; men den kan inte eliminera risken för vattenpelarseparation. Dess största nackdel är: ökad strömförbrukning för vattenpumpen under normal drift och ökade vattenförsörjningskostnader.