1/Koncepcija

Hidraulisko āmuru sauc arī par hidraulisko āmuru. Ūdens (vai citu šķidrumu) transportēšanas laikā, pēkšņas atvēršanās vai aizvēršanās dēļAPI tauriņa vārsts, vārstu vārsti, pārbaudiet vārstus unlodveida vārsti... pēkšņa ūdenssūkņa apstāšanās, vadotņu pēkšņa atvēršanās un aizvēršanās utt., plūsmas ātrums pēkšņi mainās un spiediens ievērojami svārstās. Hidrauliskā āmura efekts ir spilgts termins. Tas attiecas uz spēcīgu hidraulisko āmuru, ko izraisa ūdens plūsmas ietekme uz cauruļvadu, kad ūdenssūknis tiek iedarbināts un apturēts. Tā kā ūdensvada iekšpusē caurules iekšējā siena ir gluda un ūdens plūst brīvi. Kad atvērts vārsts pēkšņi tiek aizvērts vai ūdens padeves sūknis tiek apturēts, ūdens plūsma radīs spiedienu uz vārstu un caurules sienu, galvenokārt uz vārstu vai sūkni. Tā kā caurules siena ir gluda, sekojošās ūdens plūsmas inerces ietekmē hidrauliskais spēks ātri sasniedz maksimumu un rada destruktīvus efektus. Hidraulikā to sauc par "hidraulisko āmuru efektu" jeb pozitīvu hidraulisko āmuru. Turpretī, kad aizvērts vārsts pēkšņi tiek atvērts vai ūdenssūknis tiek iedarbināts, rodas arī hidrauliskais āmurs, ko sauc par negatīvu hidraulisko āmuru, taču tas nav tik liels kā pirmais. Spiediena trieciens izraisīs caurules sienas sasprindzinājumu un radīs troksni, līdzīgi kā āmura sitiens pa cauruli, tāpēc to sauc par hidraulisko āmura efektu.

2/Apdraudējumi

Hidrauliskā trieciena radītais momentānais spiediens cauruļvadā var sasniegt desmitiem vai pat simtiem reižu lielāku parasto darba spiedienu. Šādas lielas spiediena svārstības var izraisīt spēcīgu vibrāciju vai troksni cauruļvadu sistēmā un var sabojāt vārstu savienojumus. Tas ļoti negatīvi ietekmē cauruļvadu sistēmu. Lai novērstu hidraulisko triecienu, cauruļvadu sistēma ir jāprojektē pareizi, lai novērstu pārāk lielu plūsmas ātrumu. Parasti projektētajam caurules plūsmas ātrumam jābūt mazākam par 3 m/s, un vārstu atvēršanās un aizvēršanās ātrums ir jākontrolē.
Tā kā sūknis tiek iedarbināts, apturēts un vārsti tiek atvērti un aizvērti pārāk ātri, ūdens ātrums krasi mainās, īpaši rodas hidrauliskais trieciens, ko izraisa pēkšņa sūkņa apstāšanās, kas var sabojāt cauruļvadus, ūdens sūkņus un vārstus, kā arī izraisīt ūdens sūkņa reversu darbību un spiediena samazināšanos cauruļvadu tīklā. Hidrauliskā trieciena efekts ir ārkārtīgi postošs: ja spiediens ir pārāk augsts, tas izraisīs caurules plīsumu. Turpretī, ja spiediens ir pārāk zems, tas izraisīs caurules sabrukšanu un vārstu un stiprinājumu bojājumus. Ļoti īsā laikā ūdens plūsmas ātrums palielinās no nulles līdz nominālajam plūsmas ātrumam. Tā kā šķidrumiem ir kinētiskā enerģija un zināma saspiežamības pakāpe, milzīgas plūsmas ātruma izmaiņas ļoti īsā laika periodā izraisīs augsta un zema spiediena ietekmi uz cauruļvadu.

3/ģenerēt

Hidrauliskā trieciena iemesli ir daudzi. Biežākie faktori ir šādi:

1. Vārsts pēkšņi atveras vai aizveras;

2. Ūdens sūkņa bloks pēkšņi apstājas vai ieslēdzas;

3. Viena caurule transportē ūdeni uz augstu vietu (ūdensapgādes reljefa augstuma starpība pārsniedz 20 metrus);

4. Ūdenssūkņa kopējais pacelšanas spēks (vai darba spiediens) ir liels;

5. Ūdens plūsmas ātrums ūdensvadā ir pārāk liels;

6. Ūdensvada vads ir pārāk garš, un reljefs ievērojami mainās.
7. Neregulāra būvniecība ir slēpts apdraudējums ūdensapgādes cauruļvadu projektos
(1) Piemēram, cementa atbalsta balstu ražošana T veida savienojumiem, līkumiem, reduktoriem un citiem savienojumiem neatbilst prasībām.
Saskaņā ar "Tehniskajiem noteikumiem apglabātu stingru polivinilhlorīda ūdensapgādes cauruļvadu inženierijai" cementa atbalsta balsti jāuzstāda tādās savienojuma vietās kā T-veida savienojumi, līkumi, reduktori un citas caurules ar diametru ≥110 mm, lai novērstu cauruļvada kustību. "Betona atbalsta balsti" nedrīkst būt zemākas par C15 pakāpi, un tie jāaizpilda uz vietas uz izraktās sākotnējās augsnes pamata un tranšejas slīpuma." Dažas būvnieku puses nepievērš pietiekamu uzmanību atbalsta balstu lomai. Viņi pienaglo koka mietu vai ķīli ar dzelzs zaru blakus cauruļvadam, lai tas darbotos kā atbalsta balsts. Dažreiz cementa balsta tilpums ir pārāk mazs vai tas netiek ieliets uz sākotnējās augsnes. No otras puses, daži atbalsta balsti nav pietiekami izturīgi. Tā rezultātā cauruļvada ekspluatācijas laikā atbalsta balsti nevar darboties un kļūst nederīgi, izraisot cauruļu veidgabalu, piemēram, T-veida savienojumu un līkumu, nepareizu novietojumu un bojājumus.
(2) Automātiskais izplūdes vārsts nav uzstādīts vai uzstādīšanas pozīcija ir nepamatota.
Saskaņā ar hidraulikas principu, kalnu apvidos vai pakalnos ar lieliem nelīdzenumiem cauruļvadu augstākajos punktos jāprojektē un jāuzstāda automātiskie izplūdes vārsti. Pat līdzenumos ar nelielu reljefa nelīdzenumu, rokot tranšejas, cauruļvadi jāprojektē mākslīgi. Ir kāpumi un kritumi, cikliski paceļas vai nolaižas, slīpums nav mazāks par 1/500, un katra kilometra augstākajā punktā ir jāprojektē 1-2 izplūdes vārsti.
Tā kā ūdens transportēšanas laikā cauruļvadā gāze izplūdīs un uzkrāsies cauruļvada paceltajās daļās, pat veidojot gaisa aizsprostojumu. Kad ūdens plūsmas ātrums cauruļvadā svārstās, paceltajās daļās izveidojušās gaisa kabatas turpinās saspiest un izplesties, un gāze tiks... Pēc saspiešanas radītais spiediens ir desmitiem vai pat simtiem reižu lielāks nekā spiediens, kas rodas pēc ūdens saspiešanas (publiskais konts: Pump Butler). Šajā cauruļvada posmā pastāv slēptas briesmas, kas var izraisīt šādas situācijas:
• Pēc tam, kad ūdens ir izplūdis augšup pa cauruli, pilošais ūdens pazūd lejup pa straumi. Tas notiek tāpēc, ka caurulē esošais gaisa spilvens bloķē ūdens plūsmu, izraisot ūdens staba atdalīšanos.
• Cauruļvadā esošā saspiestā gāze tiek saspiesta līdz maksimālajai robežai un strauji izplešas, izraisot cauruļvada plīsumu.
• Kad ūdens no augsta ūdens avota ar gravitācijas plūsmu tiek transportēts lejup pa straumi ar noteiktu ātrumu, pēc tam, kad augšup pa straumi esošais vārsts ir ātri aizvērts, augstuma starpības un plūsmas ātruma inerces dēļ ūdens stabs augšup pa straumi esošajā caurulē nekavējoties neapstājas. Tas joprojām pārvietojas ar noteiktu ātrumu. Ātrums plūst lejup pa straumi. Šajā laikā cauruļvadā izveidojas vakuums, jo gaiss nevar laikus papildināties, kā rezultātā cauruļvads negatīvā spiediena dēļ iztukšojas un tiek bojāts.
(3) Tranšeja un aizbēruma augsne neatbilst noteikumiem.
Kalnainos apgabalos bieži var redzēt nekvalificētas tranšejas, galvenokārt tāpēc, ka noteiktos apgabalos ir daudz akmeņu. Tranšejas tiek raktas manuāli vai sprāgstvielas. Tranšejas apakša ir ļoti nelīdzena, un tajā ir izvirzīti asi akmeņi. Šādā gadījumā saskaņā ar attiecīgajiem noteikumiem pirms cauruļvada ieguldīšanas akmeņi tranšejas apakšā ir jāizvāc un jānobērt vairāk nekā 15 centimetru smilšu. Tomēr celtnieki bija bezatbildīgi vai arī saīsināja noteikumus un tieši ieklāja smiltis, nebērot smiltis vai simboliski nebērot smiltis. Cauruļvads tiek ieklāts uz akmeņiem. Kad aizbērums ir pabeigts un ūdens tiek nodots ekspluatācijā, paša cauruļvada svara, vertikālā zemes spiediena, transportlīdzekļa slodzes uz cauruļvadu un gravitācijas superpozīcijas dēļ to atbalsta viens vai vairāki asi izvirzīti akmeņi cauruļvada apakšā. Pārmērīgas sprieguma koncentrācijas dēļ cauruļvads šajā vietā, visticamāk, tiks bojāts un plaisās taisnā līnijā. To bieži sauc par "iegraušanas efektu".

4/Pasākumi

Ir daudz aizsardzības pasākumu pret hidraulisko āmuru, taču dažādi pasākumi jāveic atkarībā no iespējamiem hidrauliskā āmura cēloņiem.
1. Ūdensvadu plūsmas ātruma samazināšana var zināmā mērā samazināt hidrauliskā trieciena spiedienu, taču tas palielinās ūdensvadu diametru un projekta investīcijas. Izveidojot ūdensvadus, jāņem vērā, ka jāizvairās no izciļņiem vai krasām slīpuma izmaiņām, lai samazinātu ūdensvada garumu. Jo garāks cauruļvads, jo lielāka ir hidrauliskā trieciena vērtība, kad sūknis ir apturēts. No vienas sūknēšanas stacijas līdz divām sūknēšanas stacijām abu sūknēšanas staciju savienošanai tiek izmantota ūdens iesūknēšanas aka.
Hidrauliskais trieciens, kad sūknis ir apturēts

Tā sauktais sūkņa apstāšanās hidrauliskais āmurs ir hidrauliskā trieciena fenomens, ko izraisa pēkšņas plūsmas ātruma izmaiņas ūdens sūknī un spiediena caurulēs, kad vārsts tiek atvērts un apturēts pēkšņas strāvas padeves pārtraukuma vai citu iemeslu dēļ. Piemēram, energosistēmas vai elektroiekārtu atteice, neregulāra ūdens sūkņa agregāta atteice utt. var izraisīt centrbēdzes sūkņa vārsta atvēršanos un apstāšanos, kā rezultātā rodas hidrauliskais trieciens, kad sūknis tiek apturēts. Hidrauliskā trieciena lielums, kad sūknis tiek apturēts, galvenokārt ir saistīts ar sūkņa telpas ģeometrisko spiedienu. Jo lielāks ģeometriskais spiediens, jo lielāka ir hidrauliskā trieciena vērtība, kad sūknis tiek apturēts. Tāpēc, pamatojoties uz faktiskajiem vietējiem apstākļiem, jāizvēlas atbilstošs sūkņa spiediens.

Maksimālais hidrauliskā trieciena spiediens, kad sūknis ir apturēts, var sasniegt 200% no normālā darba spiediena vai pat vairāk, kas var sabojāt cauruļvadus un iekārtas. Vispārējas avārijas izraisa "ūdens noplūdi" un ūdens padeves pārtraukumus; nopietnas avārijas izraisa sūkņu telpas applūšanu, iekārtu bojājumus un telpu bojājumus vai pat miesas bojājumus vai nāvi.

Pēc sūkņa apturēšanas negadījuma dēļ pirms sūkņa iedarbināšanas pagaidiet, līdz caurule aiz pretvārsta ir piepildījusies ar ūdeni. Ieslēdzot sūkni, pilnībā neatveriet ūdenssūkņa izplūdes vārstu, pretējā gadījumā radīsies liels ūdens trieciens. Šādos apstākļos daudzās sūknēšanas stacijās bieži notiek nopietnas hidrauliskā āmura avārijas.

2. Uzstādiet hidrauliskā trieciena novēršanas ierīci
(1) Izmantojot nemainīga sprieguma kontroles tehnoloģiju
PLC automātiskās vadības sistēma tiek izmantota, lai vadītu sūkni ar mainīgu frekvences ātrumu un automātiski kontrolētu visas ūdensapgādes sūkņu telpas sistēmas darbību. Tā kā ūdensapgādes cauruļvadu tīkla spiediens turpina mainīties līdz ar darba apstākļu izmaiņām, sistēmas darbības laikā bieži rodas zems vai pārspiediens, kas var viegli izraisīt hidraulisko triecienu, kā arī sabojāt cauruļvadus un iekārtas. PLC automātiskās vadības sistēma tiek izmantota, lai vadītu cauruļvadu tīklu. Tā nosaka spiedienu, kontrolē ūdens sūkņa ieslēgšanu un apturēšanu ar atgriezenisko saiti un regulē ātrumu, kontrolē plūsmu un tādējādi uztur spiedienu noteiktā līmenī. Sūkņa ūdens padeves spiedienu var iestatīt, kontrolējot mikrodatoru, lai uzturētu nemainīgu ūdens padeves spiedienu un izvairītos no pārmērīgām spiediena svārstībām. Tas samazina hidrauliskā trieciena iespējamību.
(2) Uzstādiet hidrauliskā trieciena separatoru
Šī ierīce galvenokārt novērš hidraulisko triecienu, kad sūknis ir apturēts. To parasti uzstāda netālu no ūdenssūkņa izplūdes caurules. Tā izmanto pašas caurules spiedienu kā enerģiju, lai realizētu automātisku zemspiediena darbību. Tas ir, kad spiediens caurulē ir zemāks par iestatīto aizsardzības vērtību, iztukšošanas atvere automātiski atveras, lai izvadītu ūdeni. Spiediena samazināšanas ierīce tiek izmantota, lai līdzsvarotu spiedienu lokālajos cauruļvados un novērstu hidrauliskā trieciena ietekmi uz iekārtām un cauruļvadiem. Separatorus parasti var iedalīt divos veidos: mehāniskajos un hidrauliskajos. Mehāniskie separatori tiek manuāli atjaunoti pēc darbības, savukārt hidrauliskie separatori var tikt atiestatīti automātiski.
(3) Uzstādiet lēni aizverošu pretvārstu uz liela diametra ūdenssūkņa izplūdes caurules

Tas var efektīvi novērst hidraulisko āmuru, kad sūknis ir apturēts, bet gan tāpēc, ka noteikts ūdens daudzums plūdīs atpakaļ, kadAPI 609Kad vārsts ir aktivizēts, ūdens iesūkšanas akā jābūt pārplūdes caurulei. Ir divu veidu lēni aizveroši pretvārsti: āmura tipa un enerģijas uzkrāšanas tipa. Šāda veida vārsts var regulēt vārsta aizvēršanās laiku noteiktā diapazonā pēc nepieciešamības (laipni lūdzam sekot: Pump Butler). Parasti vārsts aizveras par 70% līdz 80% 3 līdz 7 sekunžu laikā pēc strāvas padeves pārtraukuma. Atlikušie 20% līdz 30% aizvēršanās laika tiek regulēti atkarībā no ūdens sūkņa un cauruļvada stāvokļa, parasti 10 līdz 30 sekunžu diapazonā. Jāatzīmē, ka, ja cauruļvadā ir izciļņš un rodas hidrauliskais trieciens, lēni aizverošā pretvārsta loma ir ļoti ierobežota.
(4) Uzstādiet vienvirziena spiediena regulēšanas torni
Tas ir uzbūvēts netālu no sūknēšanas stacijas vai piemērotā vietā uz cauruļvada, un vienvirziena pārsprieguma torņa augstums ir zemāks par cauruļvada spiedienu. Kad spiediens cauruļvadā ir zemāks par ūdens līmeni tornī, spiediena regulēšanas tornis papildina cauruļvadu ar ūdeni, lai novērstu ūdens staba plīsumu un pārvarētu hidraulisko triecienu. Tomēr tā spiedienu samazinošā ietekme uz hidrauliskajiem triecieniem, izņemot sūkņa apturēšanas hidraulisko triecienu, piemēram, vārsta aizvēršanas hidraulisko triecienu, ir ierobežota. Turklāt vienvirziena vārsta darbībai, ko izmanto vienvirziena spiediena regulēšanas tornī, jābūt absolūti uzticamai. Kad vārsts sabojājas, tas var izraisīt lielu hidraulisko triecienu.
(5) Uzstādiet sūkņu stacijā apvada cauruli (vārstu).
Kad sūkņa sistēma darbojas normāli, pretvārsts ir aizvērts, jo ūdens spiediens sūkņa spiediena pusē ir augstāks nekā ūdens spiediens iesūkšanas pusē. Kad nejauša strāvas padeves pārtraukuma dēļ sūknis pēkšņi aptur sūkni, spiediens ūdens sūknēšanas stacijas izejā strauji pazeminās, bet spiediens iesūkšanas pusē strauji paaugstinās. Šī diferenciālā spiediena ietekmē īslaicīgi augstspiediena ūdens ūdens iesūkšanas maģistrālajā caurulē atver pretvārsta plāksni un ieplūst īslaicīgi zemspiediena ūdenī spiediena ūdens maģistrālajā caurulē, izraisot tur esošā zemā ūdens spiediena palielināšanos; no otras puses, ūdens sūknis samazina arī ūdens āmura spiediena pieaugumu iesūkšanas pusē. Tādā veidā tiek kontrolēts ūdens āmura pieaugums un spiediena kritums abās ūdens sūknēšanas stacijas pusēs, tādējādi efektīvi samazinot un novēršot ūdens āmura riskus.
(6) Uzstādiet daudzpakāpju pretvārstu
Garā ūdensvadā pievienojiet vienu vai vairākuspretvārsti, sadaliet ūdensvadu vairākās sekcijās un katrā sekcijā uzstādiet pretvārstu. Kad ūdens ūdensvadā plūst atpakaļ hidrauliskā trieciena laikā, katrs pretvārsts tiek aizvērts viens pēc otra, lai sadalītu pretplūsmu vairākās sekcijās. Tā kā hidrostatiskais spiediens katrā ūdensvada sekcijā (vai pretplūsmas sekcijā) ir diezgan mazs, ūdens plūsmas ātrums samazinās. Āmurs. Šo aizsardzības pasākumu var efektīvi izmantot situācijās, kad ģeometriskā ūdens padeves augstuma starpība ir liela; taču tas nevar novērst ūdens staba atdalīšanās iespējamību. Tā lielākais trūkums ir: palielināts ūdenssūkņa enerģijas patēriņš normālas darbības laikā un palielinātas ūdensapgādes izmaksas.