1/Konsept

Vannslag kalles også vannslag. Under transport av vann (eller andre væsker), på grunn av plutselig åpning eller lukking avApi butterflyventil, sluseventiler, sjekk ventiler ogkuleventiler. plutselig stopp av vannpumper, plutselig åpning og lukking av ledeskinner, osv., endres strømningshastigheten plutselig og trykket svinger betydelig. Vannhammereffekten er et levende begrep. Det refererer til en kraftig vannhammer forårsaket av vannstrømmens påvirkning på rørledningen når vannpumpen startes og stoppes. Fordi inne i vannrøret er rørets indre vegg glatt og vannet strømmer fritt. Når en åpen ventil plutselig lukkes eller vannforsyningspumpen stoppes, vil vannstrømmen generere et trykk på ventilen og rørveggen, hovedsakelig ventilen eller pumpen. Fordi rørveggen er glatt, når den hydrauliske kraften raskt maksimum under påvirkning av tregheten til den påfølgende vannstrømmen og produserer destruktive effekter. Dette er "vannhammereffekten" i hydraulikk, det vil si positiv vannhammer. Tvert imot, når en lukket ventil plutselig åpnes eller vannpumpen startes, vil det også oppstå vannhammer, som kalles negativ vannhammer, men den er ikke så stor som den førstnevnte. Trykkpåvirkningen vil føre til at rørveggen blir belastet og produserer støy, akkurat som en hammer som treffer røret, så det kalles vannhammereffekten.

2/Farer

Det øyeblikkelige trykket som genereres av vannhammer kan bli flere titalls eller til og med hundre ganger høyere enn det normale driftstrykket i rørledningen. Slike store trykksvingninger kan forårsake sterk vibrasjon eller støy i rørledningssystemet og kan skade ventilkoblinger. Det har en svært skadelig effekt på rørsystemet. For å forhindre vannhammer må rørledningssystemet utformes riktig for å forhindre at strømningshastigheten blir for høy. Generelt bør den utformede strømningshastigheten for røret være mindre enn 3 m/s, og ventilens åpnings- og lukkehastighet må kontrolleres.
Fordi pumpen startes, stoppes og ventiler åpnes og lukkes for raskt, endres vannhastigheten drastisk, spesielt vannhammeren forårsaket av plutselig stopp av pumpen, noe som kan skade rørledninger, vannpumper og ventiler, og føre til at vannpumpen reverserer og reduserer trykket i rørnettet. Vannhammereffekten er ekstremt ødeleggende: hvis trykket er for høyt, vil det føre til at røret brister. Tvert imot, hvis trykket er for lavt, vil det føre til at røret kollapser og skader ventiler og fester. På veldig kort tid øker vannstrømningshastigheten fra null til nominell strømningshastighet. Siden væsker har kinetisk energi og en viss grad av kompressibilitet, vil store endringer i strømningshastigheten på veldig kort tid forårsake høye og lave trykkpåvirkninger på rørledningen.

3/generer

Det er mange årsaker til vannslag. Vanlige faktorer er som følger:

1. Ventilen åpner eller lukker seg plutselig;

2. Vannpumpeenheten stopper eller starter plutselig;

3. Et enkelt rør transporterer vann til et høytliggende sted (høydeforskjellen på vannforsyningsterrenget overstiger 20 meter);

4. Vannpumpens totale løftekraft (eller arbeidstrykk) er stor;

5. Vannstrømningshastigheten i vannledningen er for stor;

6. Vannledningen er for lang, og terrenget endrer seg mye.
7. Uregelmessig konstruksjon er en skjult fare i vannforsyningsrørledningsprosjekter
(1) For eksempel oppfyller ikke produksjonen av sementskyvesøyler for T-stykker, albuer, reduksjonsstykker og andre skjøter kravene.
I henhold til «Tekniske forskrifter for nedgravd rigid polyvinylklorid vannforsyningsrørledning», skal sementskyvepilarer installeres i skjøter som T-stykker, albuer, reduksjonsrør og andre rør med en diameter på ≥110 mm for å forhindre at rørledningen beveger seg. «Betongskyvepilarer». De skal ikke være lavere enn C15-kvalitet, og de skal støpes på stedet på det utgravde opprinnelige jordfundamentet og grøfteskråningen. Noen byggefirmaer tar ikke nok hensyn til skyvepilarenes rolle. De spikrer en trepinne eller kiler en jernpinne ved siden av rørledningen for å fungere som en skyvepilar. Noen ganger er volumet av sementpilaren for lite eller helles ikke på den opprinnelige jorden. På den annen side er noen skyvepilarer ikke sterke nok. Som et resultat, under rørledningens drift, kan ikke skyvepilarene fungere og blir ubrukelige, noe som fører til at rørdeler som T-stykker og albuer blir feiljustert og skadet.
(2) Den automatiske eksosventilen er ikke installert, eller installasjonsposisjonen er urimelig.
I henhold til hydraulikkprinsippet bør automatiske eksosventiler utformes og installeres på de høyeste punktene i rørledningene i fjellområder eller åser med store kuperinger. Selv i sletteområder med lite kupert terreng må rørledningene utformes kunstig når man graver grøfter. Det er opp- og nedturer, stigninger eller fall på en syklisk måte, helningen er ikke mindre enn 1/500, og 1-2 eksosventiler er utformet på det høyeste punktet hver kilometer.
Fordi gassen i rørledningen vil slippe ut og samle seg i de hevede delene av rørledningen under vanntransporten, noe som til og med danner luftblokkering. Når vannstrømmen i rørledningen svinger, vil luftlommene som dannes i de hevede delene fortsette å bli komprimert og utvidet, og gassen vil bli ... Trykket som genereres etter kompresjon er dusinvis eller til og med hundrevis ganger større enn trykket som genereres etter at vannet er komprimert (offentlig beretning: Pump Butler). På dette tidspunktet kan denne delen av rørledningen med skjulte farer føre til følgende situasjoner:
• Etter at vann har passert oppstrøms røret, forsvinner dryppende vann nedstrøms. Dette er fordi luftposen i røret blokkerer vannstrømmen, noe som forårsaker separasjon av vannsøylen.
• Den komprimerte gassen i rørledningen komprimeres til det maksimale og utvider seg raskt, noe som fører til at rørledningen brister.
• Når vann fra en høyvannskilde transporteres nedstrøms med en viss hastighet ved hjelp av tyngdekraftstrømmen, stopper ikke vannsøylen i oppstrømsrøret umiddelbart etter at oppstrømsventilen er raskt lukket på grunn av tregheten i høydeforskjellen og strømningshastigheten. Den beveger seg fortsatt med en viss hastighet. Hastigheten strømmer nedstrøms. På dette tidspunktet dannes det et vakuum i rørledningen fordi luften ikke kan etterfylles i tide, noe som fører til at rørledningen tømmes for luft på grunn av undertrykket og blir skadet.
(3) Grøften og tilbakefyllingsjorden oppfyller ikke forskriftene.
Ukvalifiserte grøfter sees ofte i fjellområder, hovedsakelig fordi det er mye stein i visse områder. Grøftene graves manuelt eller sprenges med eksplosiver. Bunnen av grøften er svært ujevn og har skarpe steiner som stikker ut. Når man støter på dette, bør steinene i bunnen av grøften fjernes i henhold til relevante forskrifter, og mer enn 15 centimeter sand bør asfalteres før rørledningen kan legges. Bygningsarbeiderne var imidlertid uansvarlige eller tok snarveier og la ut sanden direkte uten å asfaltere sand eller symbolsk asfaltere litt sand. Rørledningen legges på steinene. Når tilbakefyllingen er fullført og vannet settes i drift, støttes rørledningen av en eller flere skarpe, hevede steiner i bunnen av rørledningen på grunn av vekten av selve rørledningen, det vertikale jordtrykket, kjøretøyets last på rørledningen og tyngdekraftens overlagring. Ved overdreven spenningskonsentrasjon er det svært sannsynlig at rørledningen blir skadet på dette punktet og sprekker langs en rett linje. Dette er det folk ofte kaller "rilleeffekten".

4/Tiltak

Det finnes mange beskyttelsestiltak mot vannhammer, men ulike tiltak må iverksettes avhengig av de mulige årsakene til vannhammer.
1. Å redusere strømningshastigheten i vannrørledninger kan redusere vannslagtrykket til en viss grad, men det vil øke diameteren på vannrørledningene og øke prosjektinvesteringene. Ved legging av vannrørledninger bør man vurdere å unngå humper eller drastiske endringer i helningen for å redusere lengden på vannrørledningen. Jo lengre rørledningen er, desto større blir vannslagverdien når pumpen stoppes. Fra én pumpestasjon til to pumpestasjoner brukes en vannsugebrønn for å koble de to pumpestasjonene sammen.
Vannslag når pumpen stopper

Den såkalte pumpestopp-vannhammeren refererer til hydraulisk støtfenomen forårsaket av plutselige endringer i strømningshastigheten i vannpumpen og trykkrørene når ventilen åpnes og stoppes på grunn av plutselig strømbrudd eller andre årsaker. For eksempel kan feil i strømforsyningssystemet eller det elektriske utstyret, sporadisk feil i vannpumpeenheten osv. føre til at sentrifugalpumpen åpner ventilen og stopper, noe som resulterer i vannhammer når pumpen stoppes. Størrelsen på vannhammeren når pumpen stoppes er hovedsakelig relatert til pumperommets geometriske fallhøyde. Jo høyere geometrisk fallhøyde, desto større er vannhammerverdien når pumpen stoppes. Derfor bør et rimelig pumpefallhøyde velges basert på de faktiske lokale forholdene.

Maksimalt vannslagstrykk når en pumpe stoppes kan nå 200 % av normalt arbeidstrykk, eller enda høyere, noe som kan ødelegge rørledninger og utstyr. Vanlige ulykker forårsaker «vannlekkasje» og vannstans; alvorlige ulykker fører til at pumperommet oversvømmes, utstyr blir skadet og anlegg blir skadet, eller til og med personskade eller død.

Etter at pumpen har stoppet på grunn av en ulykke, vent til røret bak tilbakeslagsventilen er fylt med vann før du starter pumpen. Ikke åpne vannpumpens utløpsventil helt når du starter pumpen, ellers vil det oppstå et stort vannstøt. Store vannslagsulykker skjer ofte under slike omstendigheter i mange pumpestasjoner.

2. Sett opp vannslagfjerningsenhet
(1) Bruk av teknologi for konstant spenningskontroll
Et PLS-automatisk kontrollsystem brukes til å styre pumpen med variabel frekvenshastighet og til automatisk å kontrollere driften av hele vannforsyningspumpesystemet. Siden trykket i vannforsyningsrørledningsnettet fortsetter å endre seg med endringer i driftsforhold, oppstår det ofte lavt trykk eller overtrykk under systemdrift, noe som lett kan forårsake vannslag, noe som fører til skade på rørledninger og utstyr. Et PLS-automatisk kontrollsystem brukes til å kontrollere rørledningsnettet. Trykkdeteksjon, tilbakemeldingskontroll av start og stopp av vannpumpen og hastighetsjustering, kontroll av strømning, og dermed opprettholde trykket på et visst nivå. Vannforsyningstrykket til pumpen kan stilles inn ved å styre mikrodatamaskinen for å opprettholde konstant trykk i vannforsyningen og unngå for store trykksvingninger. Sannsynligheten for vannslag reduseres.
(2) Installer vannslagsfjerningsmiddel
Denne enheten forhindrer hovedsakelig vannslag når pumpen er stoppet. Den installeres vanligvis nær utløpsrøret til vannpumpen. Den bruker trykket i selve røret som kraft for å realisere automatisk lavtrykkshandling. Det vil si at når trykket i røret er lavere enn den innstilte beskyttelsesverdien, åpnes dreneringsporten automatisk for å drenere vann. Trykkavlastning brukes til å balansere trykket i lokale rørledninger og forhindre vannslag på utstyr og rørledninger. Eliminatorer kan generelt deles inn i to typer: mekaniske og hydrauliske. Mekaniske eliminatorer gjenopprettes manuelt etter handling, mens hydrauliske eliminatorer kan tilbakestilles automatisk.
(3) Installer en saktelukkende tilbakeslagsventil på utløpsrøret til vannpumpen med stor diameter

Det kan effektivt eliminere vannslag når pumpen stoppes, men fordi en viss mengde vann vil strømme tilbake nårApi 609Når ventilen aktiveres, må vannsugebrønnen ha et overløpsrør. Det finnes to typer saktelukkende tilbakeslagsventiler: hammertype og energilagringstype. Denne typen ventil kan justere ventilens lukketid innenfor et visst område etter behov (følg gjerne: Pump Butler). Vanligvis lukkes ventilen 70 % til 80 % innen 3 til 7 sekunder etter strømbrudd. De resterende 20 % til 30 % av lukketiden justeres i henhold til forholdene til vannpumpen og rørledningen, vanligvis i området 10 til 30 sekunder. Det er verdt å merke seg at når det er en hump i rørledningen og vannhammer oppstår, er rollen til saktelukkende tilbakeslagsventil svært begrenset.
(4) Sett opp et enveis trykkreguleringstårn
Den bygges i nærheten av pumpestasjonen eller på et passende sted på rørledningen, og høyden på enveis trykkreguleringstårnet er lavere enn rørledningstrykket der. Når trykket i rørledningen er lavere enn vannstanden i tårnet, etterfyller trykkreguleringstårnet vann til rørledningen for å forhindre at vannsøylen brytes og bygge bro over vannhammeren. Imidlertid er dens trykkreduserende effekt på andre vannhammere enn pumpestoppvannhammer, som for eksempel ventillukkende vannhammer, begrenset. I tillegg må ytelsen til enveisventilen som brukes i enveis trykkreguleringstårnet være absolutt pålitelig. Når ventilen svikter, kan det forårsake en stor vannhammer.
(5) Installer et bypass-rør (ventil) i pumpestasjonen
Når pumpesystemet fungerer normalt, er tilbakeslagsventilen lukket fordi vanntrykket på pumpens trykkside er høyere enn vanntrykket på sugesiden. Når et utilsiktet strømbrudd plutselig stopper pumpen, synker trykket ved utløpet av vannpumpestasjonen kraftig, mens trykket på sugesiden øker kraftig. Under dette differansetrykket skyver det forbigående høytrykksvannet i vannsugehovedrøret tilbakeslagsventilplaten åpen og strømmer til det forbigående lavtrykksvannet i trykkvannshovedrøret, noe som fører til at det lave vanntrykket der øker. På den annen side reduseres også vannpumpens vannslagstrykkstigning på sugesiden. På denne måten kontrolleres vannslagstigningen og trykkfallet på begge sider av vannpumpestasjonen, og reduserer dermed effektivt og forhindrer vannslagsfarer.
(6) Sett opp en flertrinns tilbakeslagsventil
I en lang vannledning, legg til én eller fleretilbakeslagsventiler, del vannrørledningen inn i flere seksjoner, og installer en tilbakeslagsventil på hver seksjon. Når vannet i vannrøret strømmer tilbake under vannslag, lukkes hver tilbakeslagsventil etter hverandre for å dele tilbakespylingsstrømmen inn i flere seksjoner. Siden det hydrostatiske trykket i hver seksjon av vannrøret (eller tilbakespylingsstrømningsseksjonen) er ganske lite, reduseres vannstrømningshastigheten. Hammerboost. Dette beskyttelsestiltaket kan effektivt brukes i situasjoner der den geometriske høydeforskjellen i vannforsyningen er stor; men det kan ikke eliminere muligheten for vannsøyleseparasjon. Den største ulempen er: økt strømforbruk for vannpumpen under normal drift og økte vannforsyningskostnader.