1/Поняття

Гідроудар ще називають гідроударом.Під час транспортування води (або інших рідин) через раптове відкриття або закриттяПоворотний клапан Api, засувки, контрольні клапани ікульові крани.раптові зупинки водяних насосів, раптове відкриття та закриття направляючих лопаток тощо, швидкість потоку раптово змінюється, а тиск значно коливається.Ефект гідроудару – яскравий термін.Це стосується сильного гідроудару, спричиненого впливом потоку води на трубопровід під час запуску та зупинки водяного насоса.Тому що всередині водопровідної труби внутрішня стінка труби гладка і вода тече вільно.Коли відкритий клапан раптово закривається або насос подачі води зупиняється, потік води створює тиск на клапан і стінку труби, головним чином на клапан або насос.Оскільки стінка труби гладка, то під дією інерції подальшого потоку води гідравлічна сила швидко досягає максимуму і викликає руйнівні дії.Це «ефект гідроудару» в гідравліці, тобто позитивний гідроудар.Навпаки, коли раптово відкривається закритий клапан або запускається водяний насос, також виникає гідроудар, який називається негативним гідроударом, але він не такий великий, як перший.Вплив тиску призведе до напруження стінки труби та вироблення шуму, подібного до удару молотка по трубі, тому це називається ефектом гідроудару.

2/Небезпеки

Миттєвий тиск, створюваний гідроударом, може досягати десятків і навіть сотень разів нормального робочого тиску в трубопроводі.Такі великі коливання тиску можуть спричинити сильну вібрацію або шум у системі трубопроводу та можуть пошкодити з’єднання клапанів.Це дуже шкідливо впливає на систему трубопроводів.Щоб запобігти гідроудару, необхідно правильно спроектувати систему трубопроводу, щоб запобігти надто великій швидкості потоку.Як правило, проектна швидкість потоку труби повинна бути менше 3 м/с, а швидкість відкриття та закриття клапана повинна контролюватися.
Оскільки насос запускається, зупиняється, а клапани відкриваються та закриваються занадто швидко, швидкість води різко змінюється, особливо гідроудар, спричинений раптовою зупинкою насоса, який може пошкодити трубопроводи, водяні насоси та клапани, а також змусити водяний насос повернути назад і знизити тиск у мережі труб.Ефект гідроудару надзвичайно руйнівний: занадто високий тиск призведе до розриву труби.Навпаки, якщо тиск занадто низький, це призведе до руйнування труби та пошкодження клапанів і кріплень.За дуже короткий час витрата води збільшується від нуля до номінальної.Оскільки рідини мають кінетичну енергію та певний ступінь стисливості, величезні зміни швидкості потоку за дуже короткий проміжок часу спричинять вплив високого та низького тиску на трубопровід.

3/generate

Причин для гідроудару багато.Загальні фактори:

1. Клапан раптово відкривається або закривається;

2. Водяний насос раптово зупиняється або запускається;

3. Одна труба транспортує воду на висоту (перепад висот місцевості водопостачання перевищує 20 метрів);

4 .Загальний підйом (або робочий тиск) водяного насоса великий;

5. Занадто велика швидкість течії води у водопроводі;

6. Водопровід занадто довгий і рельєф місцевості сильно змінюється.
7. Нерегулярне будівництво є прихованою небезпекою в проектах водопостачання
(1) Наприклад, виробництво цементних опор для трійників, колін, перехідників та інших з’єднань не відповідає вимогам.
Відповідно до «Технічного регламенту будівництва заглиблених жорстких полівінілхлоридних трубопроводів водопостачання», цементні опори повинні бути встановлені на з’єднаннях, таких як трійники, коліна, перехідники та інші труби діаметром ≥110 мм, щоб запобігти зсуву трубопроводу.«Бетонні опори» Марка не нижче C15 і повинна бути залита на місці на викопаному оригінальному ґрунтовому фундаменті та схилі траншеї».Деякі будівельники не приділяють належної уваги ролі опорних опор.Вони прибивають дерев’яний кілок або вклинюють залізний зубець поруч із трубопроводом, який виконує роль опори.Іноді цементний стовп буває занадто малим або заливається не на первинний грунт.З іншого боку, деякі опорні опори недостатньо міцні.У результаті під час експлуатації трубопроводу опори не можуть функціонувати та стають марними, що призводить до зміщення та пошкодження з’єднань труб, таких як трійники та коліна.​
(2) Автоматичний випускний клапан не встановлено або положення установки є невиправданим.
Відповідно до принципу гідравліки, автоматичні випускні клапани повинні бути розроблені та встановлені на високих точках трубопроводів у гірських районах або пагорбах з великими хвилями.Навіть на рівнинних ділянках з невеликим хвилястим рельєфом трубопроводи необхідно штучно проектувати при риття траншей.Є підйоми і спуски, циклічні підйоми або спади, нахил не менше 1/500, а в найвищій точці кожного кілометра передбачено 1-2 випускних клапана.​
Оскільки під час транспортування води в трубопроводі газ у трубопроводі буде виходити та накопичуватися в піднятих частинах трубопроводу, навіть утворюючи повітряну пробку.Коли швидкість потоку води в трубопроводі коливається, повітряні кишені, утворені в піднятих частинах, продовжуватимуть стискатися та розширюватися, а газ буде. Тиск, який створюється після стиснення, у десятки чи навіть сотні разів перевищує тиск, який створюється після вода стискається (публічний обліковий запис: Pump Butler).У цей час ця ділянка трубопроводу з прихованими небезпеками може призвести до таких ситуацій:
• Після того, як вода проходить вище за течією труби, крапельна вода зникає за течією.Це пояснюється тим, що повітряна подушка в трубі блокує потік води, спричиняючи відділення водяного стовпа.​
• Стиснений газ у трубопроводі стискається до максимальної межі та швидко розширюється, що призводить до розриву трубопроводу.​
• Коли вода з джерела високої води транспортується вниз за течією з певною швидкістю під дією сили тяжіння, після швидкого закриття клапана вище за течією через інерцію різниці висот і швидкості потоку стовп води у верхній трубі не зупиняється відразу .Він все ще рухається з певною швидкістю.Швидкість тече за течією.У цей час у трубопроводі утворюється вакуум, оскільки повітря не може бути вчасно поповнено, що призводить до здуття трубопроводу через негативний тиск і пошкодження.
(3) Траншея та ґрунт засипки не відповідають нормам.
Некваліфіковані траншеї часто можна побачити в гірських районах, головним чином через те, що в деяких районах багато каменів.Траншеї риють вручну або підривають вибухівкою.Дно траншеї серйозно нерівне, на ньому стирчать гострі камені.У такому випадку, згідно з відповідними правилами, каміння з дна траншеї має бути видалено та засипано більше ніж 15 сантиметрів піску, перш ніж можна буде прокласти трубопровід.Однак будівельники були безвідповідальними або зрізали кути та прямо укладали пісок без бруківки або символічно насипали піску.Трубопровід прокладено на каменях.Коли засипка завершена і вода введена в експлуатацію, через вагу самого трубопроводу, вертикальний тиск землі, навантаження транспортних засобів на трубопровід і суперпозицію сили тяжіння, він підтримується одним або кількома гострими піднятими каменями у нижній частині трубопроводу., надмірна концентрація напруги, дуже ймовірно, що трубопровід буде пошкоджений у цій точці та трісне вздовж прямої лінії в цій точці.Це те, що люди часто називають «ефектом оцінки».​

4/Заходи

Існує багато заходів захисту від гідроудару, але необхідно вживати різних заходів відповідно до можливих причин гідроудару.
1. Зменшення витрати водопроводів може певною мірою знизити тиск гідроудару, але збільшить діаметр водопроводів і збільшить інвестиції в проект.При прокладанні водопроводу слід звернути увагу на те, щоб уникнути горбів або різких змін ухилу, щоб зменшити довжину водопроводу.Чим довше трубопровід, тим більше значення гідроудару при зупинці насоса.Від однієї насосної станції до двох насосних станцій для з’єднання двох насосних станцій використовується водозабірний колодязь.
Гідроудар при зупинці насоса

Так званий гідроудар із зупинкою насоса відноситься до явища гідравлічного удару, викликаного раптовими змінами швидкості потоку у водяному насосі та напірних трубах, коли клапан відкривається та зупиняється внаслідок раптового відключення електроенергії або з інших причин.Наприклад, збій системи живлення або електричного обладнання, випадковий збій водяного насоса тощо може призвести до того, що відцентровий насос відкриває клапан і зупиняється, що призведе до гідроудару, коли насос зупиняється.Розмір гідроудару, коли насос зупинено, в основному залежить від геометричного напору насосної.Чим вищий геометричний напір, тим більше значення гідроудару при зупинці насоса.Тому розумний напір насоса слід вибирати на основі фактичних місцевих умов.

Максимальний тиск гідроудару при зупинці насоса може досягати 200% від нормального робочого тиску або навіть вище, що може зруйнувати трубопроводи та обладнання.Загальні аварії викликають «витік води» та відключення води;серйозні аварії призводять до затоплення бювету, пошкодження обладнання та обладнання.пошкодити або навіть спричинити тілесні ушкодження чи смерть.

Після зупинки насоса через аварію зачекайте, поки труба за зворотним клапаном не заповниться водою, перш ніж запускати насос.Не відкривайте повністю випускний клапан водяного насоса під час запуску насоса, інакше буде сильний удар води.Великі аварії з гідроударами на багатьох насосних станціях часто трапляються за таких обставин.

2. Налаштувати пристрій для усунення гідроударів
(1) Використання технології контролю постійної напруги
Система автоматичного керування PLC використовується для керування насосом зі змінною частотою обертання та для автоматичного керування роботою всієї системи бювету водопостачання.Оскільки тиск у водопровідній мережі продовжує змінюватися зі зміною умов роботи, під час роботи системи часто виникає низький або надлишковий тиск, що може легко спричинити гідроудар, що призведе до пошкодження трубопроводів та обладнання.Для управління трубопровідною мережею використовується система автоматичного керування PLC.Виявлення тиску, контроль зі зворотним зв'язком запуску та зупинки водяного насоса та регулювання швидкості, контроль потоку, і таким чином підтримувати тиск на певному рівні.Тиск подачі води в насос можна встановити за допомогою мікрокомп’ютера, щоб підтримувати постійний тиск подачі води та уникати надмірних коливань тиску.Зменшується ймовірність гідроудару.
(2) Встановіть пристрій для усунення гідроударів
Цей пристрій в основному запобігає гідроудару, коли насос зупинений.Як правило, він встановлюється біля вихідної труби водяного насоса.Він використовує тиск самої труби як потужність для реалізації автоматичної дії низького тиску.Тобто, коли тиск у трубі нижчий за встановлене значення захисту, дренажний порт автоматично відкривається для зливу води.Скидання тиску використовується для вирівнювання тиску місцевих трубопроводів і запобігання впливу гідроудару на обладнання та трубопроводи.Умовно елімінатори можна розділити на два види: механічні та гідравлічні.Механічні елімінатори відновлюються вручну після дії, тоді як гідравлічні елімінатори можна автоматично скинути.
(3) Встановіть зворотний клапан повільного закриття на вихідну трубу водяного насоса великого діаметру

Це може ефективно усунути гідроудар, коли насос зупинено, але тому, що певна кількість води потече назад, колиAPI 609клапан активований, колодязь для всмоктування води повинен мати переливну трубу.Існує два типи зворотних клапанів, що повільно закриваються: молотковий і накопичувальний.Цей тип клапана може регулювати час закриття клапана в межах певного діапазону за потреби (ласкаво просимо дотримуватись: Pump Butler).Як правило, клапан закривається на 70-80% протягом 3-7 секунд після відключення електроенергії.Решта від 20% до 30% часу закриття регулюється відповідно до умов водяного насоса та трубопроводу, як правило, в діапазоні від 10 до 30 секунд.Варто відзначити, що при виникненні горба в трубопроводі і виникненні гідроудару роль зворотного клапана, що повільно закривається, дуже обмежена.
(4) Встановіть односторонню вежу регулювання тиску
Його будують поблизу насосної станції або у відповідному місці на трубопроводі, і висота односторонньої опорної башти нижча за тиск у трубопроводі.Коли тиск у трубопроводі нижчий за рівень води в башті, башта регулювання тиску поповнює воду в трубопровід, щоб запобігти розриву водяного стовпа та подолати гідроудар.Однак його вплив на зниження тиску при гідроударі, крім гідроудару зупинки насоса, наприклад, гідроудару, що закриває клапан, обмежений.Крім того, продуктивність одностороннього клапана, який використовується в односторонній вежі регулювання тиску, повинна бути абсолютно надійною.Коли клапан виходить з ладу, це може спричинити сильний гідроудар.
(5) Встановіть перепускну трубу (клапан) на насосній станції
Коли насосна система працює нормально, зворотний клапан закритий, оскільки тиск води на напірній стороні насоса вищий, ніж тиск води на стороні всмоктування.Коли випадкове відключення електроенергії раптово зупиняє насос, тиск на виході водонасосної станції різко падає, а тиск на стороні всмоктування різко зростає.Під цим перепадом тиску перехідна вода високого тиску в магістральній трубі всмоктування води штовхає пластину клапана зворотного клапана та надходить до перехідної води низького тиску в магістральній трубі напірного водопроводу, спричиняючи підвищення низького тиску води там;з іншого боку, водяний насос Збільшення тиску гідроудару на стороні всмоктування також зменшується.Таким чином, підйом гідроудару та падіння тиску з обох сторін водяної насосної станції контролюються, тим самим ефективно зменшуючи та запобігаючи небезпеці гідроудару.
(6) Налаштуйте багатоступеневий зворотний клапан
У довгому водопроводі додайте один або кільказворотні клапани, розбити водопровід на кілька ділянок, на кожній ділянці встановити зворотний клапан.Коли вода у водопровідній трубі повертається назад під час гідроудару, кожен зворотний клапан закривається один за одним, щоб розділити зворотний потік на кілька секцій.Оскільки гідростатичний напір у кожній секції водопроводу (або секції зворотного потоку) досить малий, швидкість потоку води зменшується.Підвищення молотка.Цей захисний захід можна ефективно використовувати в ситуаціях, коли геометричний перепад висоти водопостачання великий;але це не може виключити можливість відриву товщі води.Його найбільшим недоліком є: підвищене споживання електроенергії водяним насосом при нормальній роботі та збільшення витрат на водопостачання.