1/Koncept

Vattenhammare kallas även vattenhammare.Under transport av vatten (eller andra vätskor), på grund av plötslig öppning eller stängning avApi fjärilsventil, grindventiler, kontrollera ventiler ochkulventiler.plötsliga stopp av vattenpumpar, plötslig öppning och stängning av ledskovlar etc. ändras flödeshastigheten plötsligt och trycket fluktuerar avsevärt.Vattenhammareffekten är en levande term.Det hänvisar till en allvarlig vattenhammare som orsakas av påverkan av vattenflödet på rörledningen när vattenpumpen startas och stoppas.För inuti vattenröret är rörets innervägg slät och vattnet rinner fritt.När en öppen ventil plötsligt stängs eller vattentillförselpumpen stoppas, kommer vattenflödet att generera ett tryck på ventilen och rörväggen, främst ventilen eller pumpen.Eftersom rörväggen är slät, under verkan av tröghet från det efterföljande vattenflödet, når den hydrauliska kraften snabbt maximalt och ger destruktiva effekter.Detta är "vattenhammareffekten" i hydraulik, det vill säga positiv vattenhammare.Tvärtom, när en stängd ventil plötsligt öppnas eller vattenpumpen startas uppstår även vattenslag, vilket kallas negativ vattenslag, men den är inte lika stor som den förra.Tryckpåverkan kommer att göra att rörväggen stressas och producerar ljud, precis som en hammare slår i röret, så det kallas vattenhammareffekten.

2/Risker

Det momentana trycket som genereras av vattenhammare kan nå dussintals eller till och med hundratals gånger av det normala driftstrycket i rörledningen.Sådana stora tryckfluktuationer kan orsaka kraftiga vibrationer eller buller i rörledningssystemet och kan skada ventilförband.Det har en mycket skadlig effekt på rörsystemet.För att förhindra vattenslag måste rörledningssystemet utformas korrekt för att förhindra att flödet blir för högt.I allmänhet bör rörets designade flödeshastighet vara mindre än 3m/s, och ventilens öppnings- och stängningshastighet måste kontrolleras.
Eftersom pumpen startas, stoppas och ventiler öppnas och stängs för snabbt ändras vattnets hastighet drastiskt, särskilt vattenhammaren som orsakas av pumpens plötsliga stopp, vilket kan skada rörledningar, vattenpumpar och ventiler, och få vattenpumpen att backa och minska trycket i ledningsnätet.Vattenhammareffekten är extremt destruktiv: om trycket är för högt kommer det att leda till att röret brister.Tvärtom, om trycket är för lågt kommer det att leda till 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 enorma förändringar i flödeshastigheten på mycket kort tid att orsaka högt och lågt tryck på rörledningen.

3/generera

Det finns många anledningar till vattenhammare.Vanliga faktorer är följande:

1. Ventilen öppnar eller stänger plötsligt;

2. Vattenpumpsenheten stannar plötsligt eller startar;

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

4 .Vattenpumpens totala lyft (eller arbetstryck) är stort;

5. Vattenflödeshastigheten i vattenledningen är för stor;

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 dragkraftspirer av cement för T-stycken, armbågar, reducerare och andra skarvar kraven.
Enligt "Technical Regulations for Buried Rigid Polyvinyl Chloride Water Supply Pipeline Engineering" ska cementtryckpirer installeras vid skarvar såsom T-stycken, böjar, reduktionsrör och andra rör med en diameter på ≥110 mm för att förhindra att rörledningen rör sig."Betongpirer" Den bör inte vara lägre än C15-graden och den bör gjutas på plats på den utgrävda ursprungliga jordgrunden och dikeslutningen."Vissa byggparter uppmärksammar inte rollen som tryckpirer tillräckligt mycket.De spikar en träpåle eller kilar in en järnspets bredvid rörledningen för att fungera som en tryckpir.Ibland är cementpirens volym för liten eller hälls inte på den ursprungliga jorden.Å andra sidan är vissa tryckpirer inte tillräckligt starka.Som ett resultat av detta, under drift av rörledningen, kan tryckpirerna inte fungera och blir oanvändbara, vilket gör att rördelar som T-stycken och armbågar blir felinriktade och skadade..
(2) Den automatiska avgasventilen är inte installerad eller så är installationsläget orimligt.
Enligt principen om hydraulik bör automatiska avgasventiler utformas och installeras vid de höga punkterna av rörledningar i bergsområden eller kullar med stora vågor.Även i slättområden med liten böljande terräng måste rörledningarna vara konstgjorda vid grävning av diken.Det finns upp- och nedgångar, stigande eller fallande på ett cykliskt sätt, lutningen är inte mindre än 1/500, och 1-2 avgasventiler är utformade på den högsta punkten av varje kilometer..
Eftersom under processen med vattentransport i rörledningen kommer gasen i rörledningen att fly och ackumuleras i de upphöjda delarna av rörledningen och till och med bilda luftblockering.När vattenflödet i rörledningen fluktuerar, kommer luftfickorna som bildas i de upphöjda delarna att fortsätta att komprimeras och expanderas, och gasen kommer att vara. Trycket som genereras efter kompression är dussintals eller till och med hundratals gånger större än trycket som genereras efter vatten komprimeras (offentligt konto: Pump Butler).För närvarande kan den här delen av rörledningen med dolda faror leda till följande situationer:
• Efter att vatten har passerat uppströms röret, försvinner droppande vatten nedströms.Detta beror på att krockkudden i röret blockerar flödet av vatten, vilket orsakar vattenpelarseparation..
• Den komprimerade gasen i rörledningen komprimeras till maxgränsen och expanderar snabbt, vilket gör att rörledningen brister..
• När vatten från en högvattenkälla transporteras nedströms med en viss hastighet genom gravitationsflöde, efter att uppströmsventilen snabbt stängts, på grund av trögheten i höjdskillnaden och flödeshastigheten, stannar inte vattenpelaren i uppströmsröret omedelbart .Den rör sig fortfarande med en viss hastighet.Hastigheten flyter nedströms.Vid denna tidpunkt bildas ett vakuum i rörledningen eftersom luften inte kan fyllas på i tid, vilket gör att rörledningen töms av undertrycket och skadas.
(3) Diken och återfyllningsjorden uppfyller inte bestämmelserna.
Okvalificerade diken ses ofta i bergsområden, främst för att det finns många stenar i vissa områden.Dikena grävs manuellt eller sprängs med sprängämnen.Botten av diket är allvarligt ojämn och har vassa stenar som sticker ut.När man stöter på detta, I det här fallet, enligt relevanta bestämmelser, bör stenarna i botten av diket tas bort och mer än 15 centimeter sand ska asfalteras innan rörledningen kan läggas.Byggnadsarbetarna var dock oansvariga eller skar hörn och lade direkt sanden utan att asfaltera sand eller symboliskt lägga lite sand.Rörledningen läggs på stenarna.När återfyllningen är klar och vattnet tas i drift, på grund av själva rörledningens vikt, det vertikala jordtrycket, fordonsbelastningen på rörledningen och överlagringen av tyngdkraften, stöds den av en eller flera vassa upphöjda stenar längst ner i rörledningen., överdriven spänningskoncentration, är det mycket troligt att rörledningen skadas vid denna punkt och spricker längs en rak linje vid denna punkt.Detta är vad folk ofta kallar "poängeffekten"..

4/Åtgärder

Det finns många skyddsåtgärder för vattenhammare, men olika åtgärder måste vidtas beroende på möjliga orsaker till vattenhammare.
1. Att minska flödeshastigheten för vattenledningar kan minska vattenslagtrycket i viss utsträckning, men det kommer att öka diametern på vattenledningar och öka projektinvesteringarna.Vid utläggning av vattenledningar bör man överväga att undvika gupp eller drastiska förändringar i lutning för att minska längden på vattenledningen.Ju längre rörledningen är, desto högre blir vattenslagvärdet när pumpen stoppas.Från en pumpstation till två pumpstationer används en vattensugbrunn för att koppla ihop de två pumpstationerna.
Vattenslag när pumpen stoppas

Den så kallade pump-stop-vattenhammaren avser det hydrauliska chockfenomenet som orsakas av plötsliga förändringar i flödeshastigheten i vattenpumpen och tryckrören när ventilen öppnas och stoppas på grund av plötsligt strömavbrott eller andra orsaker.Till exempel kan fel på elsystemet eller elektrisk utrustning, tillfälligt fel på vattenpumpsenheten, etc. göra att centrifugalpumpen öppnar ventilen och stannar, vilket resulterar i vattenslag när pumpen stoppas.Storleken på vattenhammaren när pumpen stoppas är främst relaterad till pumprummets geometriska tryckhöjd.Ju högre den geometriska tryckhöjden är, desto högre blir vattenslagvärdet när pumpen stoppas.Därför bör en rimlig pumphöjd väljas baserat på de faktiska lokala förhållandena.

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

Efter att ha stoppat pumpen på grund av en olycka, vänta tills röret bakom backventilen är fyllt med vatten innan du startar pumpen.Öppna inte vattenpumpens utloppsventil helt när du startar pumpen, annars uppstår en stor vattenpåverkan.Stora vattenslagsolyckor i många pumpstationer inträffar ofta under sådana omständigheter.

2. Installera vattenhammarelimineringsanordning
(1) Använder konstant spänningskontrollteknik
Ett PLC-automatiskt styrsystem används för att styra pumpen med variabel frekvenshastighet och för att automatiskt styra driften av hela vattenförsörjningspumpens rumssystem.Eftersom trycket i vattenförsörjningsledningsnätverket fortsätter att förändras med förändringar i arbetsförhållanden, uppstår ofta lågt tryck eller övertryck under driften av systemet, 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, återkopplingsstyrning av start och stopp av vattenpumpen och hastighetsjustering, styrning av flöde, och därmed hålla trycket på en viss nivå.Pumpens vattentillförseltryck kan ställas in genom att styra mikrodatorn för att bibehålla konstant tryckvattentillförsel och undvika alltför stora tryckfluktuationer.Sannolikheten för vattenhammare minskar.
(2) Installera vattenhammareliminatorn
Denna anordning förhindrar huvudsakligen vattenslag när pumpen stoppas.Den är vanligtvis installerad nära vattenpumpens utloppsrör.Den använder själva rörets tryck som kraft för att realisera automatisk lågtrycksverkan.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 från lokala rörledningar och förhindra påverkan av vattenslag på utrustning och rörledningar.Eliminatorer kan generellt delas in i två typer: mekaniska och hydrauliska.Mekaniska eliminatorer återställs manuellt efter åtgärd, medan hydrauliska eliminatorer kan återställas automatiskt.
(3) Installera en långsamt stängande backventil på vattenpumpens utloppsrör med stor diameter

Det kan effektivt eliminera vattenslag när pumpen stoppas, men eftersom en viss mängd vatten kommer att flöda tillbaka närAPI 609ventilen är aktiverad ska vattensugsbrunnen 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 område efter behov (välkommen att följa: Pump Butler).I allmänhet stänger ventilen 70 % till 80 % inom 3 till 7 sekunder efter ett strömavbrott.De återstående 20 % till 30 % stängningstiden justeras enligt förhållandena för vattenpumpen och rörledningen, vanligtvis inom intervallet 10 till 30 sekunder.Det är värt att notera att när det finns en puckel i rörledningen och vattenhammare inträffar, är rollen för den långsamt stängande backventilen mycket begränsad.
(4) Sätt upp ett enkelriktat tryckreglerande torn
Det är byggt nära pumpstationen eller på en lämplig plats på rörledningen, och höjden på envägstornet är lägre än rörledningstrycket där.När trycket i rörledningen är lägre än vattennivån i tornet fyller det tryckreglerande tornet på vatten till rörledningen för att förhindra att vattenpelaren går sönder och överbryggar vattenhammaren.Dess tryckreducerande effekt på annan vattenhammare än pumpstoppsvattenhammare, såsom ventilstängande vattenhammare, är dock begränsad.Dessutom måste prestandan hos envägsventilen som används i envägstryckregleringstornet vara absolut tillförlitlig.När ventilen går sönder kan det orsaka en stor vattenhammare.
(5) Sätt upp ett bypassrör (ventil) i pumpstationen
När pumpsystemet fungerar normalt är backventilen stängd eftersom vattentrycket på pumpens trycksida är högre än vattentrycket på sugsidan.När det oavsiktliga strömavbrottet plötsligt stoppar pumpen sjunker trycket vid vattenpumpstationens utlopp kraftigt, medan trycket på sugsidan stiger kraftigt.Under detta differentialtryck trycker det transienta högtrycksvattnet i vattensughuvudledningen upp backventilens ventilplatta och strömmar till det transienta lågtrycksvattnet i tryckvattenhuvudledningen, vilket gör att det låga vattentrycket där ökar;å andra sidan vattenpumpen. Vattenhammarens tryckstegring på sugsidan reduceras också.På detta sätt kontrolleras vattenhammarens höjning och tryckfallet på båda sidor om vattenpumpstationen, vilket effektivt minskar och förhindrar risker för vattenhammare.
(6) Sätt upp en flerstegs backventil
Lägg till en eller flera i en lång vattenledningbackventiler, dela upp vattenledningen i flera sektioner och installera en backventil på varje sektion.När vattnet i vattenröret rinner tillbaka under vattenslag stängs varje backventil efter varandra för att dela upp backspolningsflödet i flera sektioner.Eftersom den hydrostatiska tryckhöjden i varje sektion av vattenröret (eller backspolningsflödessektionen) är ganska liten, reduceras vattenflödet.Hammer boost.Denna skyddsåtgärd kan effektivt användas i situationer där den geometriska vattentillförselhöjdsskillnaden är stor;men det kan inte eliminera möjligheten till vattenpelarseparation.Dess största nackdel är: ökad strömförbrukning för vattenpumpen under normal drift och ökade vattenförsörjningskostnader.