1/Концепция

Гидравлический удар еще называют гидроударом.При транспортировке воды (или других жидкостей) из-за внезапного открытия или закрытияКлапан-бабочка API, Задвижки, проверьте клапаны ишаровые краны.внезапные остановки водяных насосов, внезапное открытие и закрытие направляющих аппаратов и т. д., скорость потока резко меняется, а давление существенно колеблется.Эффект гидроудара – яркий термин.Речь идет о сильном гидроударе, вызванном воздействием потока воды на трубопровод при запуске и остановке водяного насоса.Поскольку внутри водопровода внутренняя стенка трубы гладкая и вода течет свободно.Когда открытый клапан внезапно закрывается или насос подачи воды останавливается, поток воды создает давление на клапан и стенки трубы, в основном на клапан или насос.Поскольку стенка трубы гладкая, под действием инерции последующего потока воды гидравлическая сила быстро достигает максимума и оказывает разрушительное воздействие.Это «эффект гидроудара» в гидравлике, то есть положительный гидроудар.Напротив, когда закрытый клапан внезапно открывается или запускается водяной насос, также возникает гидроудар, который называется отрицательным гидроударом, но он не такой большой, как первый.Воздействие давления приведет к напряжению стенки трубы и возникновению шума, подобно удару молотка по трубе, поэтому это называется эффектом гидроудара.

2/Опасности

Мгновенное давление, создаваемое гидроударом, может достигать десятков и даже сотен раз нормального рабочего давления в трубопроводе.Такие большие колебания давления могут вызвать сильную вибрацию или шум в трубопроводной системе и привести к повреждению соединений клапанов.Это оказывает очень разрушительное воздействие на трубопроводную систему.Чтобы предотвратить гидравлический удар, необходимо правильно спроектировать систему трубопроводов, чтобы предотвратить слишком высокий расход.Как правило, расчетная скорость потока в трубе должна быть менее 3 м/с, а скорость открытия и закрытия клапана необходимо контролировать.
Поскольку насос запускается, останавливается, а клапаны открываются и закрываются слишком быстро, скорость воды резко меняется, особенно гидроудар, вызванный внезапной остановкой насоса, что может привести к повреждению трубопроводов, водяных насосов и клапанов, а также вызвать реверс водяного насоса и снизить давление в трубопроводной сети.Эффект гидроудара чрезвычайно разрушительен: если давление будет слишком высоким, это приведет к разрыву трубы.Напротив, если давление слишком низкое, это приведет к разрушению трубы и повреждению клапанов и креплений.За очень короткое время расход воды увеличивается от нуля до номинального расхода.Поскольку жидкости обладают кинетической энергией и определенной степенью сжимаемости, огромные изменения скорости потока за очень короткий период времени вызовут воздействие высокого и низкого давления на трубопровод.

3/генерировать

Причин гидроудара много.Общими факторами являются следующие:

1. Клапан внезапно открывается или закрывается;

2. Водяной насос внезапно останавливается или включается;

3. По одной трубе вода подается на возвышенность (перепад высот местности подачи воды превышает 20 метров);

4 .Общий подъем (или рабочее давление) водяного насоса велик;

5. Скорость потока воды в водопроводе слишком велика;

6. Водопровод слишком длинный, а рельеф местности сильно меняется.
7. Неправильная конструкция представляет собой скрытую опасность в проектах трубопроводов водоснабжения.
(1) Например, изготовление цементных упорных опор для тройников, колен, переходников и других соединений не соответствует требованиям.
Согласно «Техническому регламенту устройства трубопроводов водоснабжения из заглубленного жесткого поливинилхлорида» в местах соединений тройников, колен, переходников и других труб диаметром ≥110 мм следует устанавливать цементные упорные опоры для предотвращения смещения трубопровода.«Бетонные опорные опоры». Они не должны быть ниже класса C15 и должны быть отлиты на месте на выкопанном исходном грунтовом фундаменте и склоне траншеи».Некоторые строительные организации не уделяют должного внимания роли упорных опор.Рядом с трубопроводом прибивают деревянный кол или вставляют железный штырь, который действует как упорная опора.Иногда объем цементного столба слишком мал или не залит первоначальный грунт.С другой стороны, некоторые упорные опоры недостаточно прочны.В результате во время эксплуатации трубопровода упорные опоры не могут функционировать и приходят в негодность, что приводит к перекосу и повреждению трубопроводной арматуры, такой как тройники и колена.​
(2) Автоматический выпускной клапан не установлен или выбрано неправильное положение установки.
По принципу гидравлики автоматические выпускные клапаны следует проектировать и устанавливать в верхних точках трубопроводов, в горных районах или на холмах с большой волнистостью.Даже на равнинных участках с небольшой холмистой местностью трубопроводы приходится искусственно проектировать при рытье траншей.Здесь есть подъемы и спуски, подъемы и спуски циклично, уклон не менее 1/500, в высшей точке каждого километра предусмотрено 1-2 выпускных клапана.​
Поскольку в процессе транспортировки воды по трубопроводу газ в трубопроводе будет выходить и накапливаться в приподнятых частях трубопровода, даже образуя воздушные пробки.При колебаниях расхода воды в трубопроводе воздушные карманы, образующиеся в приподнятых частях, будут продолжать сжиматься и расширяться, а газ будет сжиматься. Давление, создаваемое после сжатия, в десятки, а то и сотни раз превышает давление, возникающее после сжатия. вода сжимается (публичный аккаунт: Pump Butler).В настоящее время этот участок трубопровода со скрытыми опасностями может привести к возникновению следующих ситуаций:
• После того как вода проходит вверх по трубе, капающая вода исчезает вниз по течению.Это происходит потому, что воздушный мешок в трубе блокирует поток воды, вызывая разделение столба воды.​
• Сжатый газ в трубопроводе сжимается до максимального предела и быстро расширяется, что приводит к разрыву трубопровода.​
• Когда вода из источника с высоким уровнем воды транспортируется вниз по течению с определенной скоростью самотеком, после быстрого закрытия клапана выше по течению из-за инерции перепада высот и скорости потока столб воды в трубе выше по течению не останавливается сразу .Он все равно движется с определенной скоростью.Скорость течет вниз по течению.В это время в трубопроводе образуется вакуум, поскольку воздух не может быть вовремя пополнен, что приводит к сдуванию трубопровода из-за отрицательного давления и его повреждению.
(3) Грунт траншеи и засыпки не соответствует нормативам.
Неквалифицированные траншеи часто встречаются в горных районах, главным образом потому, что в определенных местах много камней.Траншеи роют вручную или взрывают взрывчаткой.Дно траншеи сильно неровное, из него торчат острые камни.В этом случае, согласно соответствующим правилам, перед прокладкой трубопровода следует удалить камни со дна траншеи и засыпать более 15 сантиметров песка.Однако строители проявили безответственность или срезали углы и прямо уложили песок, не укладывая песок или символически укладывая немного песка.Трубопровод проложен по камням.Когда засыпка завершена и вода введена в эксплуатацию, за счет веса самого трубопровода, вертикального давления грунта, нагрузки транспортных средств на трубопровод и наложения силы тяжести он поддерживается одним или несколькими острыми приподнятыми камнями. в нижней части трубопровода., чрезмерной концентрации напряжений, велика вероятность, что трубопровод в этом месте будет поврежден и растрескается по прямой линии.Это то, что люди часто называют «эффектом оценки».​

4/Меры

Существует множество мер защиты от гидроудара, но в зависимости от возможных причин гидроудара необходимо принимать разные меры.
1. Уменьшение скорости потока водопроводов может в определенной степени снизить давление гидроудара, но приведет к увеличению диаметра водопроводов и увеличению инвестиций в проект.При прокладке водопроводов следует избегать горбов или резких изменений уклона для уменьшения длины водопровода.Чем длиннее трубопровод, тем больше величина гидроудара при остановке насоса.От одной насосной станции к двум насосным станциям для соединения двух насосных станций используется водозаборная скважина.
Гидравлический удар при остановке насоса

Так называемый гидравлический удар с остановкой насоса относится к явлению гидравлического удара, вызванному внезапными изменениями скорости потока в водяном насосе и напорных трубах, когда клапан открывается и останавливается из-за внезапного отключения электроэнергии или по другим причинам.Например, выход из строя энергосистемы или электрооборудования, случайный выход из строя водяного насоса и т. д. могут привести к открытию клапана и остановке центробежного насоса, что приведет к гидравлическому удару при остановке насоса.Размер гидроудара при остановке насоса в основном связан с геометрическим напором насосного отделения.Чем выше геометрический напор, тем больше величина гидроудара при остановке насоса.Поэтому разумный напор насоса следует выбирать исходя из реальных местных условий.

Максимальное давление гидроудара при остановке насоса может достигать 200% нормального рабочего давления и даже выше, что может привести к разрушению трубопроводов и оборудования.Общие аварии вызывают «протечки воды» и отключения воды;серьезные аварии приводят к затоплению насосного отделения, повреждению оборудования и сооружений.ущерб или даже стать причиной травм или смерти.

После остановки насоса из-за аварии подождите, пока труба за обратным клапаном не заполнится водой, прежде чем запускать насос.Не открывайте полностью выпускной клапан водяного насоса при запуске насоса, в противном случае произойдет сильный удар воды.При таких обстоятельствах часто происходят крупные аварии с гидравлическим ударом на многих насосных станциях.

2. Установить устройство устранения гидроударов.
(1) Использование технологии контроля постоянного напряжения.
Система автоматического управления PLC используется для управления насосом с переменной частотой вращения и для автоматического управления работой всей системы насосной станции водоснабжения.Поскольку давление трубопроводной сети водоснабжения продолжает изменяться с изменением условий работы, в процессе работы системы часто возникает пониженное или избыточное давление, что легко может вызвать гидроудар, приводящий к повреждению трубопроводов и оборудования.Для управления трубопроводной сетью используется система автоматического управления ПЛК.Обнаружение давления, управление с обратной связью запуском и остановкой водяного насоса и регулировкой скорости, контроль расхода и, таким образом, поддержание давления на определенном уровне.Давление подачи воды в насосе можно установить, управляя микрокомпьютером, чтобы поддерживать постоянное давление подачи воды и избегать чрезмерных колебаний давления.Снижается вероятность гидроудара.
(2) Установите каплеуловитель гидроудара.
Это устройство в основном предотвращает гидроудар при остановке насоса.Обычно его устанавливают рядом с выпускной трубой водяного насоса.Он использует давление самой трубы в качестве энергии для реализации автоматического действия при низком давлении.То есть, когда давление в трубе ниже установленного значения защиты, сливное отверстие автоматически откроется для слива воды.Сброс давления применяется для балансировки давления местных трубопроводов и предотвращения воздействия гидроудара на оборудование и трубопроводы.Элиминаторы условно можно разделить на два типа: механические и гидравлические.Механические каплеуловители восстанавливаются вручную после срабатывания, а гидравлические каплеуловители могут сбрасываться автоматически.
(3) Установите медленно закрывающийся обратный клапан на выпускную трубу водяного насоса большого диаметра.

Это может эффективно устранить гидроудар при остановке насоса, но поскольку определенное количество воды будет течь обратно приAPI 609клапан активирован, водозаборный колодец должен иметь переливную трубу.Существует два типа медленно закрывающихся обратных клапанов: молоткового типа и энергоаккумулирующего типа.Этот тип клапана может регулировать время закрытия клапана в определенном диапазоне по мере необходимости (добро пожаловать: Pump Butler).Обычно клапан закрывается на 70–80 % в течение 3–7 секунд после отключения электроэнергии.Оставшееся время закрытия от 20% до 30% регулируется в зависимости от состояния водяного насоса и трубопровода, обычно в диапазоне от 10 до 30 секунд.Стоит отметить, что при наличии горба на трубопроводе и возникновении гидроудара роль обратного медленнозакрывающегося клапана весьма ограничена.
(4) Установите башню одностороннего регулирования давления.
Ее строят рядом с насосной станцией или в подходящем месте на трубопроводе, а высота односторонней уравнительной башни ниже давления в трубопроводе.Когда давление в трубопроводе ниже уровня воды в башне, башня регулирования давления пополняет воду в трубопровод, чтобы предотвратить разрыв столба воды и перекрыть гидравлический удар.Однако его эффект снижения давления при гидравлическом ударе, отличном от гидроудара при остановке насоса, таком как гидроудар при закрытии клапана, ограничен.Кроме того, работа одностороннего клапана, используемого в односторонней башне регулирования давления, должна быть абсолютно надежной.Выход из строя клапана может привести к сильному гидравлическому удару.
(5) Установите обводную трубу (клапан) на насосной станции.
Когда насосная система работает нормально, обратный клапан закрыт, поскольку давление воды на напорной стороне насоса выше, чем давление воды на стороне всасывания.При случайном отключении электроэнергии внезапно останавливается насос, давление на выходе водонасосной станции резко падает, в то время как давление на стороне всасывания резко возрастает.Под этим перепадом давления временная вода высокого давления в основной трубе всасывания воды толкает пластину обратного клапана и течет к переходной воде низкого давления в основной трубе напорной воды, вызывая там увеличение низкого давления воды;с другой стороны, водяной насос. Повышение давления гидроудара на стороне всасывания также снижается.Таким образом, подъем и падение давления гидроудара контролируются с обеих сторон насосной станции, тем самым эффективно снижая и предотвращая опасность гидравлического удара.
(6) Установите многоступенчатый обратный клапан.
В длинный водопровод добавьте один или несколькообратные клапаны, разделите водопровод на несколько участков и на каждом участке установите обратный клапан.Когда вода в водопроводе течет обратно при гидроударе, каждый обратный клапан закрывается один за другим, чтобы разделить поток обратной промывки на несколько секций.Поскольку гидростатический напор на каждом участке водопровода (или участке обратной промывки) достаточно мал, расход воды снижается.Усиление молота.Эту защитную меру можно эффективно использовать в ситуациях, когда геометрическая разница высот подачи воды велика;но это не может исключить возможность разделения водного столба.Самым большим его недостатком является: повышенное энергопотребление водяного насоса при нормальной работе и увеличение затрат на водоснабжение.