Ano ang water hammer?
Water martilyo ay nasa isang biglaang kapangyarihan pagkabigo o sa balbula sarado masyadong mabilis, dahil sa pagkawalang-galaw ng presyon ng daloy ng tubig, ang daloy ng shock wave ay nabuo, tulad ng isang martilyo, kaya tinatawag na tubig martilyo.Ang pabalik-balik na puwersa ng water shock wave, kung minsan ay malaki, ay maaaring masira ang mga balbula at bomba.
Kapag ang isang bukas na balbula ay biglang sarado, ang daloy ng tubig ay nagdudulot ng presyon sa balbula at dingding ng tubo.Dahil sa makinis na dingding ng tubo, ang kasunod na daloy ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng inertia ay mabilis na umabot sa pinakamataas at gumagawa ng mapanirang epekto, na siyang "water hammer effect" sa fluid mechanics, iyon ay, positive water hammer.Ang kadahilanan na ito ay dapat isaalang-alang sa pagtatayo ng mga pipeline ng supply ng tubig.
Sa kabaligtaran, ang isang saradong balbula na biglang bumukas ay gagawa din ng martilyo ng tubig, na tinatawag na negatibong martilyo ng tubig, na mayroon ding ilang mapanirang kapangyarihan, ngunit hindi kasing dami ng nauna.Ang electric pump unit ay magdudulot din ng epekto ng pressure at water hammer effect kapag ang kuryente ay biglang naputol o nagsimula.Ang shock wave ng naturang pressure ay kumakalat sa kahabaan ng pipeline, na madaling humahantong sa lokal na overpressure ng pipeline at nagiging sanhi ng pipeline rupture at pinsala sa kagamitan.Samakatuwid, ang proteksyon ng water hammer effect ay nagiging isa sa mga pangunahing teknolohiya ng water supply engineering.
Mga kondisyon ng water hammer:
1. Ang balbula ay nagbubukas o nagsasara bigla;
2. Ang pump unit ay humihinto o biglang magsisimula;
3. Single pipe sa mataas na tubig (water supply terrain taas pagkakaiba ng higit sa 20 metro);
4. Ang pump total head (o working pressure) 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.
Ang pinsala ng epekto ng water hammer:
Ang pagtaas ng presyon na dulot ng water hammer ay maaaring umabot ng ilang beses o kahit na dose-dosenang beses sa normal na working pressure ng pipeline. Ang pangunahing pinsala nitong malaking pagbabagu-bago ng pressure sa pipeline system ay:
1. Maging sanhi ng malakas na panginginig ng boses ng pipeline, pipe joint disconnected;
2. Pinsala sa balbula, malubhang presyon ay masyadong mataas upang maging sanhi ng pagsabog ng pipeline, ang presyon ng network ng supply ng tubig ay nabawasan;
3. Sa kabaligtaran, ang masyadong mababang presyon ay hahantong sa pagbagsak ng tubo, ngunit makapinsala din sa balbula at kabit;
4. Maging sanhi ng pagbaligtad ng bomba, sirain ang kagamitan o pipeline ng pump room, seryosong maging sanhi ng pagbaha sa pump room, na nagreresulta sa mga kaswalti at iba pang malalaking aksidente, na nakakaapekto sa produksyon at buhay.
Mga proteksiyon na hakbang upang alisin o pagaanin ang water hammer:
Maraming mga hakbang sa proteksyon laban sa water hammer, ngunit iba't ibang mga hakbang ang dapat gawin ayon sa mga posibleng sanhi ng water hammer.
1. Ang pagbabawas ng rate ng daloy ng linya ng pipe ng paghahatid ng tubig ay maaaring mabawasan ang presyon ng martilyo ng tubig sa isang tiyak na lawak, ngunit tataas nito ang diameter ng tubo ng paghahatid ng tubig at dagdagan ang pamumuhunan sa proyekto.Ang pamamahagi ng mga linya ng paghahatid ng tubig ay dapat isaalang-alang upang maiwasan ang paglitaw ng mga umbok o biglaang pagbabago ng slope.Ang laki ng water hammer ay pangunahing nauugnay sa geometric na ulo ng pump room.Kung mas mataas ang geometric na ulo, mas malaki ang halaga ng martilyo ng tubig.Samakatuwid, ang makatwirang ulo ng bomba ay dapat mapili ayon sa lokal na aktwal na sitwasyon.Matapos huminto ang bomba sa isang aksidente, dapat simulan ang bomba kapag ang pipeline sa likod ng check valve ay napuno ng tubig.Huwag ganap na buksan ang pump outlet valve kapag sinimulan ang pump, kung hindi, ito ay magbubunga ng malaking epekto ng tubig.Maraming malalaking aksidente sa water hammer sa mga pumping station ang nangyayari sa ilalim ng kondisyong ito.
2. I-set up ang water hammer elimination device:
(1) Patuloy na teknolohiya sa pagkontrol ng presyon:
Habang ang presyon ng network ng supply ng tubig ay patuloy na nagbabago sa pagbabago ng kondisyon ng pagtatrabaho, ang kababalaghan ng mababang presyon o sobrang presyon ay madalas na nangyayari sa proseso ng operasyon ng system, na madaling makagawa ng water hammer, na nagreresulta sa pagkasira ng pipeline at kagamitan. .Ang awtomatikong sistema ng kontrol ay pinagtibay, sa pamamagitan ng pagtuklas ng presyon ng network ng pipe, kontrol ng feedback ng pagsisimula ng bomba, pagtigil at regulasyon ng bilis, kontrol ng daloy, at pagkatapos ay gawin ang presyon na mapanatili ang isang tiyak na antas. Ang presyon ng supply ng tubig ng bomba ay maaaring itakda ng pagkontrol sa microcomputer upang mapanatili ang pare-pareho ang presyon ng supply ng tubig, maiwasan ang labis na pagbabagu-bago ng presyon, at bawasan ang posibilidad ng water hammer.
(2) I-install ang water hammer eliminator
Pangunahing pinipigilan ng kagamitan ang martilyo ng tubig na ihinto ang pump, na karaniwang naka-install malapit sa pipeline ng outlet ng bomba.Ginagamit nito ang presyon ng pipeline mismo bilang kapangyarihan upang mapagtanto ang mababang presyon ng awtomatikong pagkilos, iyon ay, kapag ang presyon sa pipeline ay mas mababa kaysa sa itinakdang halaga ng proteksyon, ang drain port ay awtomatikong magbubukas ng paglabas ng tubig at pressure relief, kaya upang balansehin ang presyon ng lokal na pipeline at maiwasan ang epekto ng water hammer sa kagamitan at pipeline.Eliminator ay maaaring pangkalahatan ay nahahati sa mekanikal at haydroliko dalawang uri, mekanikal eliminator aksyon sa pamamagitan ng manu-manong pagbawi, haydroliko eliminator ay maaaring awtomatikong i-reset.
(3)I-install ang mabagal na pagsasara ng check valve sa malaking diameter na tubo ng water pump outlet.
Mabisa nitong maalis ang pump-stopping water hammer, ngunit dahil may tiyak na dami ng backflow ng tubig sa panahon ng pagkilos ng balbula, ang suction well ay dapat na may overflow pipe.Mayroong dalawang uri ng mabagal na pagsasara ng mga check valve : heavy hammer type at energy storage type.Maaaring ayusin ng balbula na ito ang oras ng pagsasara ng balbula sa loob ng isang tiyak na hanay kung kinakailangan.Sa pangkalahatan, ang balbula ay sarado ng 70 % ~ 80 % sa loob ng 3 ~ 7 s pagkatapos ng blackout, at ang natitirang 20 % ~ 30 % ng oras ng pagsasara ay inaayos ayon sa mga kondisyon ng pump at pipeline, sa pangkalahatan ay nasa hanay ng 10 ~ 30 s.Kapansin-pansin na kapag mayroong isang umbok sa pipeline at isang tulay na martilyo ng tubig ay nangyayari, ang papel ng mabagal na pagsasara ng check valve ay napaka-epektibo.
(4) Itakda ang One-Way Pressure Regulating Tower
Itinayo malapit sa pumping station o sa naaangkop na lokasyon ng pipeline, ang taas ng one-way surge tower ay mas mababa kaysa sa pressure ng pipeline doon.Kapag ang presyon sa pipeline ay mas mababa kaysa sa antas ng tubig sa tower, ang surge tower ay muling naglalagay ng tubig sa pipeline upang maiwasang masira ang column ng tubig at maiwasan ang pagtali sa water hammer.Gayunpaman, ang epekto nito sa pagbabawas ng presyon sa mga martilyo ng tubig maliban sa mga martilyo ng tubig na humihinto sa pump tulad ng mga martilyo ng tubig na nagsasara ng balbula ay limitado.Bilang karagdagan, ang pagganap ng check valve na ginagamit sa one-way pressure regulateing tower ay ganap na maaasahan.Kapag nabigo ang balbula, maaari itong humantong sa isang malaking pangyayari.
(5) Itakda ang bypass pipe ( balbula ) sa pump station.
Sa panahon ng normal na operasyon ng pump system, ang check valve ay sarado dahil ang water pressure sa water side ng pump ay mas mataas kaysa sa water pressure sa suction side.Kapag ang bomba ay biglang huminto pagkatapos ng aksidente, ang presyon sa labasan ng istasyon ng bomba ay bumababa nang husto, habang ang presyon sa gilid ng pagsipsip ay tumataas nang husto.Sa ilalim ng differential pressure na ito, ang transient high-pressure na tubig sa water absorption main pipe ay ang transient low-pressure na tubig na nagtutulak sa check valve plate sa pressure water main pipe, at nagpapataas ng mababang presyon ng tubig doon.Sa kabilang banda, ang pressure ng water hammer sa suction side ng pump ay nababawasan din.Sa ganitong paraan, ang pagtaas at pagbaba ng water hammer sa magkabilang panig ng pump station ay kinokontrol, kaya epektibong binabawasan at pinipigilan ang pinsala ng water hammer.
(6) Itakda ang multi-stage check valve
Sa isang mahabang pipeline ng tubig, ang isa o higit pang mga check valve ay idinagdag upang hatiin ang pipeline ng tubig sa ilang mga seksyon, at ang mga check valve ay nakatakda sa bawat seksyon.Kapag ang tubig sa water conveyance pipe ay dumadaloy pabalik sa panahon ng proseso ng water hammer, ang bawat check valve ay isasara nang isa-isa upang hatiin ang backwash na daloy ng tubig sa ilang mga seksyon.Dahil ang hydrostatic head sa bawat water conveyance pipe (o backwash water flow section ) ay medyo maliit, ang pagtaas ng presyon ng water hammer ay nababawasan.Ang proteksiyon na panukalang ito ay maaaring epektibong magamit sa kaso ng malaking pagkakaiba sa elevation ng geometric na supply ng tubig.Ngunit ang posibilidad ng paghihiwalay ng haligi ng tubig ay hindi maaaring alisin.Ang pinakamalaking kawalan nito ay ang pagtaas ng konsumo ng kuryente ng bomba at ang halaga ng suplay ng tubig ay tumataas sa panahon ng normal na operasyon.
(7) Ang awtomatikong tambutso at air supply device ay nakatakda sa mataas na punto ng pipeline upang mabawasan ang impluwensya ng water hammer sa pipeline.
Oras ng post: Ene-11-2023