1/Konsepto

Ang water hammer ay tinatawag ding water hammer.Sa panahon ng transportasyon ng tubig (o iba pang mga likido), dahil sa biglaang pagbukas o pagsasara ngApi Butterfly Valve, mga balbula ng gate, check vavles atmga balbula ng bola.biglaang paghinto ng mga water pump, biglaang pagbukas at pagsasara ng mga guide vanes, atbp., ang daloy ng daloy ay biglang nagbabago at ang presyon ay nagbabago nang malaki.Ang epekto ng water hammer ay isang matingkad na termino.Ito ay tumutukoy sa isang matinding water hammer na dulot ng epekto ng daloy ng tubig sa pipeline kapag ang water pump ay sinimulan at huminto.Dahil sa loob ng tubo ng tubig, makinis ang panloob na dingding ng tubo at malayang dumadaloy ang tubig.Kapag ang isang bukas na balbula ay biglang sarado o ang supply ng tubig pump ay tumigil, ang daloy ng tubig ay bubuo ng isang presyon sa balbula at pipe pader, higit sa lahat ang balbula o bomba.Dahil ang pipe wall ay makinis, sa ilalim ng pagkilos ng inertia ng kasunod na daloy ng tubig, ang haydroliko na puwersa ay mabilis na umabot sa maximum at gumagawa ng mga mapanirang epekto.Ito ang "water hammer effect" sa hydraulics, iyon ay, positive water hammer.Sa kabaligtaran, kapag ang isang saradong balbula ay biglang binuksan o ang bomba ng tubig ay nagsimula, ang martilyo ng tubig ay magaganap din, na tinatawag na negatibong martilyo ng tubig, ngunit hindi ito kasing laki ng dating.Ang epekto ng presyon ay magdudulot ng stress sa dingding ng tubo at magbubunga ng ingay, tulad ng pagtama ng martilyo sa tubo, kaya tinatawag itong water hammer effect.

2/Mga panganib

Ang instant pressure na nabuo ng water hammer ay maaaring umabot ng dose-dosenang o kahit na daan-daang beses ng normal na operating pressure sa pipeline.Ang ganitong malalaking pagbabagu-bago ng presyon ay maaaring magdulot ng malakas na panginginig ng boses o ingay sa sistema ng pipeline at maaaring makapinsala sa mga joint ng balbula.Ito ay may napakasamang epekto sa sistema ng tubo.Upang maiwasan ang water hammer, ang pipeline system ay kailangang idisenyo nang tama upang maiwasan ang daloy ng rate na maging masyadong mataas.Sa pangkalahatan, ang idinisenyong daloy ng tubo ay dapat na mas mababa sa 3m/s, at ang bilis ng pagbubukas at pagsasara ng balbula ay kailangang kontrolin.
Dahil ang pump ay sinisimulan, huminto, at ang mga balbula ay nagbubukas at nagsasara ng masyadong mabilis, ang bilis ng tubig ay nagbabago nang husto, lalo na ang martilyo ng tubig na sanhi ng biglaang paghinto ng bomba, na maaaring makapinsala sa mga pipeline, mga bomba ng tubig, at mga balbula, at maging sanhi ng pag-reverse ng water pump at bawasan ang pressure ng pipe network.Ang epekto ng water hammer ay lubhang mapanira: kung ang presyon ay masyadong mataas, ito ay magiging sanhi ng pagkalagot ng tubo.Sa kabaligtaran, kung ang presyon ay masyadong mababa, ito ay magiging sanhi ng pagbagsak ng tubo at pagkasira ng mga balbula at pag-aayos.Sa napakaikling panahon, tumataas ang rate ng daloy ng tubig mula sa zero hanggang sa rate ng daloy ng rate.Dahil ang mga likido ay may kinetic na enerhiya at isang tiyak na antas ng compressibility, malaking pagbabago sa daloy ng rate sa isang napakaikling panahon ay magdudulot ng mataas at mababang presyon ng mga epekto sa pipeline.

3/bumuo

Maraming dahilan para sa water hammer.Ang mga karaniwang kadahilanan ay ang mga sumusunod:

1. Ang balbula ay biglang bumukas o nagsasara;

2. Ang water pump unit ay biglang huminto o magsisimula;

3. Ang isang solong tubo ay nagdadala ng tubig sa isang mataas na lugar (ang pagkakaiba sa taas ng terrain ng supply ng tubig ay lumampas sa 20 metro);

4 .Ang kabuuang lift (o working pressure) ng water pump ay malaki;

5. Ang bilis ng daloy ng tubig sa pipeline ng tubig ay masyadong malaki;

6. Masyadong mahaba ang pipeline ng tubig at malaki ang pagbabago sa lupain.
7. Ang hindi regular na konstruksyon ay isang nakatagong panganib sa mga proyekto ng pipeline ng supply ng tubig
(1) Halimbawa, ang paggawa ng cement thrust pier para sa tee, elbows, reducer at iba pang joints ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan.
Ayon sa "Technical Regulations for Buried Rigid Polyvinyl Chloride Water Supply Pipeline Engineering", ang mga cement thrust pier ay dapat na naka-install sa mga joints tulad ng tees, elbows, reducer at iba pang mga tubo na may diameter na ≥110mm upang maiwasan ang paggalaw ng pipeline.“Concrete thrust pier” Hindi ito dapat mas mababa sa gradong C15, at dapat itong i-cast on-site sa hinukay na orihinal na pundasyon ng lupa at trench slope.”Ang ilang mga partido sa konstruksiyon ay hindi nagbibigay ng sapat na pansin sa papel ng mga thrust pier.Nagpapako sila ng kahoy na istaka o nagbibigkas ng bakal sa tabi ng pipeline upang magsilbing thrust pier.Minsan ang dami ng pier ng semento ay masyadong maliit o hindi ibinuhos sa orihinal na lupa.Sa kabilang banda, ang ilang mga thrust pier ay hindi sapat na malakas.Bilang isang resulta, sa panahon ng pagpapatakbo ng pipeline, ang mga thrust pier ay hindi maaaring gumana at maging walang silbi, na nagiging sanhi ng mga pipe fitting tulad ng mga tee at elbows upang hindi maayos at masira.ang
(2) Hindi naka-install ang automatic exhaust valve o hindi makatwiran ang posisyon ng pag-install.
Ayon sa prinsipyo ng haydrolika, ang mga awtomatikong balbula ng tambutso ay dapat na idinisenyo at mai-install sa mga matataas na punto ng mga pipeline sa mga bulubunduking lugar o burol na may malalaking undulations.Kahit na sa mga payak na lugar na may maliit na alun-alon na lupain, ang mga pipeline ay dapat na artipisyal na idinisenyo kapag naghuhukay ng mga trench.May mga pagtaas at pagbaba, pagtaas o pagbaba sa isang paikot na paraan, ang slope ay hindi bababa sa 1/500, at 1-2 na mga balbula ng tambutso ay idinisenyo sa pinakamataas na punto ng bawat kilometro.ang
Dahil sa panahon ng proseso ng transportasyon ng tubig sa pipeline, ang gas sa pipeline ay tatakas at maipon sa mga nakataas na bahagi ng pipeline, kahit na bumubuo ng air blockage.Kapag ang daloy ng rate ng tubig sa pipeline ay nagbabago, ang mga air pocket na nabuo sa mga nakataas na bahagi ay patuloy na i-compress at pinalawak, at ang gas ay magiging. ang tubig ay naka-compress (pampublikong account: Pump Butler).Sa oras na ito, ang seksyong ito ng pipeline na may mga nakatagong panganib ay maaaring humantong sa mga sumusunod na sitwasyon:
• Matapos maipasa ang tubig sa itaas ng tubo, nawawala ang tumutulo sa ibaba ng agos.Ito ay dahil hinaharangan ng air bag sa pipe ang daloy ng tubig, na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng column ng tubig.ang
• Ang naka-compress na gas sa pipeline ay pinipiga sa pinakamataas na limitasyon at mabilis na lumalawak, na nagiging sanhi ng pagkaputol ng pipeline.ang
• Kapag ang tubig mula sa isang mataas na pinagmumulan ng tubig ay dinadala sa ibaba ng agos sa isang tiyak na bilis sa pamamagitan ng gravity flow, pagkatapos mabilis na sarado ang upstream valve, dahil sa inertia ng pagkakaiba sa taas at rate ng daloy, ang haligi ng tubig sa upstream pipe ay hindi agad huminto .Gumagalaw pa rin ito sa isang tiyak na bilis.Ang bilis dumaloy pababa ng agos.Sa oras na ito, ang isang vacuum ay nabuo sa pipeline dahil ang hangin ay hindi maaaring mapunan muli sa oras, na nagiging sanhi ng pipeline na ma-deflate ng negatibong presyon at nasira.
(3) Ang kanal at backfill na lupa ay hindi nakakatugon sa mga regulasyon.
Ang mga hindi kwalipikadong trench ay madalas na nakikita sa mga bulubunduking lugar, pangunahin dahil mayroong maraming mga bato sa ilang mga lugar.Ang mga trench ay hinuhukay nang manu-mano o pinasabog ng mga pampasabog.Ang ilalim ng trench ay seryosong hindi pantay at may mga matutulis na bato na nakausli.Kapag nakatagpo ito, Sa kasong ito, ayon sa mga nauugnay na regulasyon, ang mga bato sa ilalim ng trench ay dapat na alisin at higit sa 15 sentimetro ng buhangin ay dapat na sementado bago mailagay ang pipeline.Gayunpaman, ang mga manggagawa sa konstruksiyon ay iresponsable o pinutol ang mga sulok at direktang inilatag ang buhangin nang walang sementadong buhangin o simbolikong naglalagay ng ilang buhangin.Ang pipeline ay inilalagay sa mga bato.Kapag ang backfill ay nakumpleto at ang tubig ay inilagay sa operasyon, dahil sa bigat ng pipeline mismo, ang vertical na presyon ng lupa, ang load ng sasakyan sa pipeline, at ang superposition ng gravity, ito ay sinusuportahan ng isa o ilang matalim na nakataas na mga bato. sa ilalim ng pipeline., labis na konsentrasyon ng stress, ang pipeline ay malamang na masira sa puntong ito at pumutok sa isang tuwid na linya sa puntong ito.Ito ang madalas na tinatawag ng mga tao na “scoring effect.”ang

4/Mga Panukala

Maraming mga hakbang sa proteksyon para sa water hammer, ngunit iba't ibang mga hakbang ang kailangang gawin ayon sa mga posibleng sanhi ng water hammer.
1. Ang pagbabawas ng rate ng daloy ng mga pipeline ng tubig ay maaaring mabawasan ang presyon ng martilyo ng tubig sa isang tiyak na lawak, ngunit ito ay magpapataas ng diameter ng mga pipeline ng tubig at magpapataas ng pamumuhunan sa proyekto.Kapag naglalagay ng mga pipeline ng tubig, dapat isaalang-alang ang pag-iwas sa mga umbok o matinding pagbabago sa slope upang mabawasan ang haba ng pipeline ng tubig.Kung mas mahaba ang pipeline, mas malaki ang halaga ng water hammer kapag huminto ang pump.Mula sa isang pumping station hanggang sa dalawang pumping station, isang water suction well ang ginagamit upang ikonekta ang dalawang pumping station.
Tubig martilyo kapag huminto ang bomba

Ang tinatawag na pump-stop water hammer ay tumutukoy sa hydraulic shock phenomenon na sanhi ng biglaang pagbabago sa bilis ng daloy sa water pump at mga pressure pipe kapag ang balbula ay binuksan at huminto dahil sa biglaang pagkawala ng kuryente o iba pang dahilan.Halimbawa, ang pagkabigo ng sistema ng kuryente o mga kagamitang elektrikal, ang paminsan-minsang pagkabigo ng unit ng water pump, atbp. ay maaaring maging sanhi ng pagbukas at paghinto ng centrifugal pump ng balbula, na magreresulta sa water hammer kapag huminto ang pump.Ang laki ng water hammer kapag huminto ang pump ay pangunahing nauugnay sa geometric na ulo ng pump room.Kung mas mataas ang geometric na ulo, mas malaki ang halaga ng water hammer kapag huminto ang pump.Samakatuwid, ang isang makatwirang ulo ng bomba ay dapat mapili batay sa aktwal na mga lokal na kondisyon.

Ang pinakamataas na presyon ng martilyo ng tubig kapag huminto ang isang bomba ay maaaring umabot sa 200% ng normal na presyon ng pagtatrabaho, o mas mataas pa, na maaaring sirain ang mga pipeline at kagamitan.Ang mga pangkalahatang aksidente ay nagdudulot ng "pagtulo ng tubig" at pagkawala ng tubig;ang mga malubhang aksidente ay nagdudulot ng pagbaha sa pump room, pagkasira ng kagamitan, at pagkasira ng mga pasilidad.pinsala o maging sanhi ng personal na pinsala o kamatayan.

Pagkatapos ihinto ang pump dahil sa isang aksidente, maghintay hanggang ang tubo sa likod ng check valve ay mapuno ng tubig bago simulan ang pump.Huwag ganap na buksan ang water pump outlet valve kapag sinimulan ang pump, kung hindi, magkakaroon ng malaking epekto sa tubig.Ang mga pangunahing aksidente sa water hammer sa maraming mga pumping station ay kadalasang nangyayari sa ilalim ng mga ganitong pangyayari.

2. I-set up ang water hammer elimination device
(1) Paggamit ng pare-parehong teknolohiya sa pagkontrol ng boltahe
Ang isang PLC na awtomatikong control system ay ginagamit upang kontrolin ang pump na may variable frequency speed at para awtomatikong kontrolin ang operasyon ng buong water supply pump room system.Dahil ang presyon ng network ng pipeline ng supply ng tubig ay patuloy na nagbabago sa mga pagbabago sa mga kondisyon ng pagtatrabaho, ang mababang presyon o sobrang presyon ay kadalasang nangyayari sa panahon ng operasyon ng system, na madaling magdulot ng water hammer, na humahantong sa pinsala sa mga pipeline at kagamitan.Ang isang awtomatikong sistema ng kontrol ng PLC ay ginagamit upang kontrolin ang network ng tubo.Ang pagtuklas ng presyon, kontrol ng feedback ng pagsisimula at paghinto ng bomba ng tubig at pagsasaayos ng bilis, kontrol ng daloy, at sa gayon ay mapanatili ang presyon sa isang tiyak na antas.Ang presyon ng supply ng tubig ng bomba ay maaaring itakda sa pamamagitan ng pagkontrol sa microcomputer upang mapanatili ang pare-parehong presyon ng supply ng tubig at maiwasan ang labis na pagbabagu-bago ng presyon.Ang posibilidad ng water hammer ay nabawasan.
(2) Mag-install ng water hammer eliminator
Pangunahing pinipigilan ng device na ito ang water hammer kapag huminto ang pump.Ito ay karaniwang naka-install malapit sa outlet pipe ng water pump.Ginagamit nito ang presyon ng pipe mismo bilang kapangyarihan upang mapagtanto ang awtomatikong pagkilos na may mababang presyon.Iyon ay, kapag ang presyon sa pipe ay mas mababa kaysa sa itinakdang halaga ng proteksyon, ang drain port ay awtomatikong magbubukas upang maubos ang tubig.Ginagamit ang pressure relief upang balansehin ang presyon ng mga lokal na pipeline at maiwasan ang epekto ng water hammer sa mga kagamitan at pipeline.Ang mga eliminator ay karaniwang nahahati sa dalawang uri: mekanikal at haydroliko.Ang mga mekanikal na eliminator ay manu-manong ibinabalik pagkatapos ng pagkilos, habang ang mga hydraulic eliminator ay maaaring awtomatikong i-reset.
(3) Mag-install ng mabagal na pagsasara ng check valve sa malaking diameter na tubo ng water pump outlet

Mabisa nitong maalis ang water hammer kapag huminto ang pump, ngunit dahil may tiyak na dami ng tubig na dadaloy pabalik kapag angApi 609ang balbula ay isinaaktibo, ang balon ng pagsipsip ng tubig ay dapat na may overflow pipe.Mayroong dalawang uri ng mabagal na pagsasara ng mga check valve: uri ng martilyo at uri ng imbakan ng enerhiya.Ang ganitong uri ng balbula ay maaaring ayusin ang oras ng pagsasara ng balbula sa loob ng isang tiyak na hanay kung kinakailangan (maligayang pagdating upang sundin: Pump Butler).Sa pangkalahatan, ang balbula ay nagsasara ng 70% hanggang 80% sa loob ng 3 hanggang 7 segundo pagkatapos ng pagkawala ng kuryente.Ang natitirang 20% ​​hanggang 30% na oras ng pagsasara ay inaayos ayon sa mga kondisyon ng water pump at pipeline, sa pangkalahatan ay nasa hanay na 10 hanggang 30 segundo.Kapansin-pansin na kapag may umbok sa pipeline at nangyayari ang water hammer, ang papel ng mabagal na pagsasara ng check valve ay napakalimitado.
(4) Mag-set up ng one-way na pressure regulating tower
Ito ay itinayo malapit sa pumping station o sa isang naaangkop na lokasyon sa pipeline, at ang taas ng one-way surge tower ay mas mababa kaysa sa pipeline pressure doon.Kapag ang presyon sa pipeline ay mas mababa kaysa sa antas ng tubig sa tore, ang pressure regulating tower ay muling naglalagay ng tubig sa pipeline upang maiwasan ang haligi ng tubig na masira at magtulay sa water hammer.Gayunpaman, ang epekto nito sa pagbabawas ng presyon sa water hammer maliban sa pump-stop water hammer, tulad ng valve-closing water hammer, ay limitado.Bilang karagdagan, ang pagganap ng one-way na balbula na ginagamit sa one-way na pressure regulating tower ay dapat na ganap na maaasahan.Kapag nabigo ang balbula, maaari itong magdulot ng malaking water hammer.
(5) Mag-set up ng bypass pipe (valve) sa pump station
Kapag ang pump system ay normal na gumagana, ang check valve ay sarado dahil ang water pressure sa pressure side ng pump ay mas mataas kaysa sa water pressure sa suction side.Kapag ang hindi sinasadyang pagkawala ng kuryente ay biglang huminto sa bomba, ang presyon sa labasan ng istasyon ng bomba ng tubig ay bumababa nang husto, habang ang presyon sa gilid ng pagsipsip ay tumataas nang husto.Sa ilalim ng differential pressure na ito, itinutulak ng transient high-pressure na tubig sa water suction main pipe ang check valve valve plate at dumadaloy sa transient low-pressure na tubig sa pressure water main pipe, na nagiging sanhi ng pagtaas ng mababang presyon ng tubig doon;sa kabilang banda, ang water pump Nababawasan din ang pagtaas ng presyon ng water hammer sa suction side.Sa ganitong paraan, ang pagtaas ng martilyo ng tubig at pagbaba ng presyon sa magkabilang panig ng istasyon ng pump ng tubig ay kinokontrol, sa gayon ay epektibong binabawasan at pinipigilan ang mga panganib ng water hammer.
(6) Mag-set up ng multi-stage check valve
Sa isang mahabang pipeline ng tubig, magdagdag ng isa o higit pasuriin ang mga balbula, hatiin ang pipeline ng tubig sa ilang seksyon, at mag-install ng check valve sa bawat seksyon.Kapag ang tubig sa tubo ng tubig ay umaagos pabalik sa panahon ng water hammer, ang bawat check valve ay isasara nang isa-isa upang hatiin ang daloy ng backflush sa ilang mga seksyon.Dahil ang hydrostatic head sa bawat seksyon ng water pipe (o backflush flow section) ay medyo maliit, ang daloy ng tubig ay nababawasan.Pagpapalakas ng martilyo.Ang panukalang proteksiyon na ito ay maaaring epektibong magamit sa mga sitwasyon kung saan malaki ang pagkakaiba sa taas ng geometric na supply ng tubig;ngunit hindi nito maalis ang posibilidad ng paghihiwalay ng haligi ng tubig.Ang pinakamalaking kawalan nito ay: tumaas na konsumo ng kuryente ng water pump sa normal na operasyon at tumaas na gastos sa supply ng tubig.