1/Konsept

Su darbesi, su darbesi olarak da adlandırılır. Suyun (veya diğer sıvıların) taşınması sırasında, vanaların aniden açılıp kapanması nedeniyle oluşan darbe.Api Kelebek Vana, sürgülü vanalar, vanaları kontrol edin veküresel vanalar. Su pompalarının ani durması, kılavuz kanatlarının ani açılıp kapanması vb. durumlarda akış hızı aniden değişir ve basınç önemli ölçüde dalgalanır. Su darbesi etkisi canlı bir terimdir. Su pompası çalıştırılıp durdurulduğunda su akışının boru hattına çarpmasıyla oluşan şiddetli bir su darbesini ifade eder. Çünkü su borusunun içinde, borunun iç duvarı pürüzsüzdür ve su serbestçe akar. Açık bir vana aniden kapatıldığında veya su besleme pompası durdurulduğunda, su akışı vana ve boru duvarı üzerinde, özellikle vana veya pompa üzerinde bir basınç oluşturur. Boru duvarı pürüzsüz olduğundan, müteakip su akışının eylemsizliğinin etkisi altında, hidrolik kuvvet hızla maksimuma ulaşır ve yıkıcı etkiler üretir. Bu, hidrolikte "su darbesi etkisi", yani pozitif su darbesidir. Tersine, kapalı bir vana aniden açıldığında veya su pompası çalıştırıldığında da su darbesi meydana gelir, buna negatif su darbesi denir, ancak birincisi kadar büyük değildir. Basınç etkisi, boru cidarının gerilmesine ve tıpkı bir çekicin boruya çarpması gibi ses üretmesine neden olur, bu nedenle buna su darbesi etkisi denir.

2/Tehlikeler

Su darbesinin oluşturduğu anlık basınç, boru hattındaki normal çalışma basıncının onlarca hatta yüzlerce katına ulaşabilir. Bu kadar büyük basınç dalgalanmaları, boru hattı sisteminde güçlü titreşim veya gürültüye neden olabilir ve vana bağlantılarına zarar verebilir. Boru sistemi üzerinde oldukça zararlı bir etkiye sahiptir. Su darbesini önlemek için, boru hattı sisteminin akış hızının çok yüksek olmasını önleyecek şekilde doğru bir şekilde tasarlanması gerekir. Genellikle, borunun tasarlanan akış hızı 3 m/s'den az olmalı ve vananın açılıp kapanma hızı kontrol edilmelidir.
Pompa çok hızlı çalıştırılıp durdurulduğu ve vanalar çok hızlı açılıp kapatıldığı için suyun hızı büyük ölçüde değişir, özellikle pompanın ani durmasıyla oluşan su darbesi boru hatlarına, su pompalarına ve vanalara zarar verebilir ve su pompasının tersine dönmesine ve boru şebekesinin basıncını düşürmesine neden olabilir. Su darbesi etkisi son derece yıkıcıdır: basınç çok yüksekse borunun yırtılmasına neden olur. Tam tersine, basınç çok düşükse borunun çökmesine ve vanaların ve bağlantı elemanlarının hasar görmesine neden olur. Çok kısa bir süre içinde su akış hızı sıfırdan nominal akış hızına yükselir. Akışkanların kinetik enerjisi ve belirli bir sıkıştırılabilirlik derecesi olduğundan, akış hızında çok kısa bir süre içinde meydana gelen büyük değişiklikler boru hattında yüksek ve düşük basınç etkilerine neden olur.

3/oluştur

Su darbesinin birçok nedeni vardır. Yaygın faktörler şunlardır:

1. Vana aniden açılıyor veya kapanıyor;

2. Su pompası ünitesi aniden duruyor veya çalışıyor;

3. Suyu yüksek bir yere (su temin edilen arazinin kot farkı 20 metreyi aşıyorsa) tek bir boru ile taşınır;

4. Su pompasının toplam kaldırma kuvveti (veya çalışma basıncı) büyüktür;

5. Su boru hattındaki su akış hızı çok büyüktür;

6. Su boru hattı çok uzun ve arazi çok değişken.
7. Su temin boru hattı projelerinde düzensiz inşaat gizli bir tehlikedir
(1) Örneğin, T'ler, dirsekler, redüktörler ve diğer birleşimler için çimento itme ayaklarının üretimi gereksinimleri karşılamamaktadır.
"Gömülü Sert Polivinil Klorür Su Temin Boru Hattı Mühendisliği Teknik Yönetmeliği"ne göre, boru hattının hareket etmesini önlemek için T, dirsek, redüksiyon ve çapı ≥110 mm olan diğer borular gibi birleşim yerlerine çimento itme ayakları yerleştirilmelidir. "Beton itme ayakları" C15 sınıfından düşük olmamalı ve kazılmış orijinal toprak temel ve hendek eğimi üzerine şantiyede dökülmelidir. Bazı inşaat ekipleri itme ayaklarının rolüne yeterince dikkat etmez. İtme ayağı görevi görmesi için boru hattının yanına tahta bir kazık çakar veya demir bir çatal takarlar. Bazen çimento ayağının hacmi çok küçüktür veya orijinal toprağa dökülmez. Diğer yandan, bazı itme ayakları yeterince güçlü değildir. Sonuç olarak, boru hattı çalışması sırasında itme ayakları işlevini yitirir ve işe yaramaz hale gelir, bu da T ve dirsek gibi boru bağlantı parçalarının hizasızlaşmasına ve hasar görmesine neden olur. ​
(2) Otomatik egzoz valfi takılmamış veya montaj konumu uygun değil.
Hidrolik prensibine göre, büyük engebeli dağlık veya tepelik alanlardaki boru hatlarının en yüksek noktalarına otomatik egzoz valfleri tasarlanmalı ve monte edilmelidir. Küçük engebeli arazilerde bile, hendek kazarken boru hatları yapay olarak tasarlanmalıdır. Döngüsel olarak yükselen veya alçalan inişler ve çıkışlar vardır, eğim en az 1/500'dür ve her kilometrenin en yüksek noktasına 1-2 egzoz valfi tasarlanır.
Çünkü boru hattında su taşıma işlemi sırasında, boru hattındaki gaz kaçacak ve boru hattının yükseltilmiş kısımlarında birikerek hava tıkanıklığı oluşturacaktır. Boru hattındaki su akış hızı dalgalandığında, yükseltilmiş kısımlarda oluşan hava cepleri sıkıştırılıp genleşmeye devam edecek ve gaz sıkışacaktır. Sıkıştırma sonrası oluşan basınç, suyun sıkıştırılmasından sonra oluşan basınçtan onlarca hatta yüzlerce kat daha fazladır (kamu hesabı: Pump Butler). Bu durumda, boru hattının gizli tehlikeler içeren bu bölümü aşağıdaki durumlara yol açabilir:
• Su borunun yukarısından aktıktan sonra, damlayan su aşağı doğru kaybolur. Bunun nedeni, borudaki hava yastığının su akışını engellemesi ve su sütununun ayrılmasına neden olmasıdır.
• Boru hattındaki sıkıştırılmış gaz, maksimum sınıra kadar sıkıştırılır ve hızla genleşerek boru hattının yırtılmasına neden olur.
• Yüksek su kaynağından gelen su, yerçekimi akışıyla belirli bir hızda aşağı doğru taşındığında, yukarı akış vanası aniden kapatıldıktan sonra, yükseklik farkı ve akış hızının ataletinden dolayı, yukarı akış borusundaki su sütunu hemen durmaz. Hala belirli bir hızda hareket eder. Hız aşağı doğru akar. Bu sırada, hava zamanında yenilenemediği için boru hattında bir vakum oluşur ve bu da boru hattının negatif basınç nedeniyle sönmesine ve hasar görmesine neden olur.
(3) Hendek ve dolgu toprağı yönetmeliğe uygun değildir.
Dağlık alanlarda niteliksiz hendekler sıklıkla görülür, çünkü belirli bölgelerde çok sayıda taş bulunur. Hendekler elle kazılır veya patlayıcılarla patlatılır. Hendeğin tabanı oldukça engebelidir ve keskin taşlar çıkıntı yapar. Bu gibi bir durumla karşılaşıldığında, ilgili yönetmeliklere göre, hendeğin tabanındaki taşlar kaldırılmalı ve boru hattı döşenmeden önce 15 santimetreden fazla kum serilmelidir. Ancak, inşaat işçileri sorumsuz davranmış veya köşe keserek, kum sermeden veya sembolik olarak biraz kum sermeden doğrudan kum sermişlerdir. Boru hattı taşların üzerine döşenir. Dolgu işlemi tamamlanıp su devreye alındığında, boru hattının kendi ağırlığı, düşey toprak basıncı, boru hattı üzerindeki araç yükü ve yerçekiminin üst üste gelmesi nedeniyle, boru hattının tabanında bir veya birkaç keskin, yükseltilmiş taş tarafından desteklenir. Aşırı gerilim yoğunlaşması durumunda, boru hattının bu noktada hasar görmesi ve düz bir çizgi boyunca çatlaması çok olasıdır. Buna genellikle "çentik etkisi" denir.

4/Önlemler

Su darbesine karşı alınabilecek pek çok koruyucu önlem vardır ancak su darbesinin olası nedenlerine göre farklı önlemler alınması gerekir.
1. Su boru hatlarının akış hızının düşürülmesi, su darbesi basıncını bir dereceye kadar azaltabilir, ancak su boru hatlarının çapını ve proje yatırımını artıracaktır. Su boru hatları döşenirken, su boru hattının uzunluğunu azaltmak için tümseklerden veya eğimde ani değişikliklerden kaçınılmalıdır. Boru hattı ne kadar uzunsa, pompa durduğunda su darbesi değeri o kadar büyük olur. Bir pompa istasyonundan iki pompa istasyonuna kadar, iki pompa istasyonunu birbirine bağlamak için bir su emme kuyusu kullanılır.
Pompa durdurulduğunda su darbesi

Pompa durdurma su darbesi olarak adlandırılan bu durum, ani bir elektrik kesintisi veya başka nedenlerle vana açılıp durdurulduğunda su pompası ve basınç borularındaki akış hızındaki ani değişikliklerin neden olduğu hidrolik şok olgusunu ifade eder. Örneğin, güç sistemi veya elektrikli ekipman arızası, su pompası ünitesinin ara sıra arızalanması vb. durumlar, santrifüj pompanın vanayı açıp durmasına ve pompa durdurulduğunda su darbesine neden olabilir. Pompa durdurulduğunda oluşan su darbesinin boyutu, esas olarak pompa odasının geometrik basma yüksekliğiyle ilgilidir. Geometrik basma yüksekliği ne kadar yüksekse, pompa durdurulduğunda su darbesi değeri de o kadar büyük olur. Bu nedenle, gerçek yerel koşullara göre makul bir pompa basma yüksekliği seçilmelidir.

Bir pompa durdurulduğunda oluşan su darbesinin maksimum basıncı, normal çalışma basıncının %200'üne, hatta daha da yükseğe ulaşabilir ve bu da boru hatlarını ve ekipmanları tahrip edebilir. Genel kazalar "su sızıntısına" ve su kesintisine neden olurken; ciddi kazalar pompa odasının su basmasına, ekipmanların ve tesislerin hasar görmesine, hatta kişisel yaralanmalara veya ölüme yol açabilir.

Bir kaza nedeniyle pompayı durdurduktan sonra, pompayı çalıştırmadan önce çek valfin arkasındaki borunun suyla dolmasını bekleyin. Pompayı çalıştırırken su pompası çıkış valfini tamamen açmayın, aksi takdirde büyük bir su darbesi meydana gelir. Birçok pompa istasyonunda büyük su darbesi kazaları genellikle bu gibi durumlarda meydana gelir.

2. Su darbesi giderme cihazını kurun
(1) Sabit voltaj kontrol teknolojisinin kullanılması
Değişken frekanslı hıza sahip pompayı kontrol etmek ve tüm su temin pompa odası sisteminin çalışmasını otomatik olarak kontrol etmek için bir PLC otomatik kontrol sistemi kullanılır. Su temin boru hattı şebekesinin basıncı, çalışma koşullarındaki değişikliklerle sürekli değiştiğinden, sistem çalışması sırasında sıklıkla düşük veya aşırı basınç meydana gelir ve bu da kolayca su darbesine neden olarak boru hatlarına ve ekipmanlara zarar verebilir. Boru hattı şebekesini kontrol etmek için bir PLC otomatik kontrol sistemi kullanılır. Basınç tespiti, su pompasının başlatılması ve durdurulması için geri besleme kontrolü ve hız ayarı, akış kontrolü ve böylece basıncın belirli bir seviyede tutulması sağlanır. Pompanın su temin basıncı, sabit basınçlı su temini sağlamak ve aşırı basınç dalgalanmalarını önlemek için mikrobilgisayar kontrol edilerek ayarlanabilir. Su darbesi olasılığı azalır.
(2) Su darbesi gidericiyi takın
Bu cihaz, pompa durduğunda su darbesini önler. Genellikle su pompasının çıkış borusunun yakınına monte edilir. Düşük basınçlı otomatik hareketi gerçekleştirmek için borunun kendi basıncını güç olarak kullanır. Yani, borudaki basınç ayarlanan koruma değerinin altına düştüğünde, tahliye portu suyu boşaltmak için otomatik olarak açılır. Basınç tahliyesi, yerel boru hatlarındaki basıncı dengelemek ve su darbesinin ekipman ve boru hatlarına çarpmasını önlemek için kullanılır. Gidericiler genellikle mekanik ve hidrolik olmak üzere iki türe ayrılır. Mekanik gidericiler işlemden sonra manuel olarak eski haline getirilirken, hidrolik gidericiler otomatik olarak sıfırlanabilir.
(3) Büyük çaplı su pompası çıkış borusuna yavaş kapanan bir çek valf takın

Pompa durdurulduğunda su darbesini etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir, ancak belirli bir miktarda su pompa durdurulduğunda geri akacağındanAPI 609Vana etkinleştirildiğinde, su emme kuyusunda bir taşma borusu bulunmalıdır. İki tip yavaş kapanan çek valf vardır: çekiç tipi ve enerji depolama tipi. Bu tip vanalar, vana kapanma süresini ihtiyaca göre belirli bir aralıkta ayarlayabilir (Pompa Uşağı'nı takip etmenizi bekliyoruz). Genellikle, elektrik kesintisinden sonra vana 3 ila 7 saniye içinde %70 ila %80 oranında kapanır. Kalan %20 ila %30'luk kapanma süresi, su pompasının ve boru hattının durumuna göre genellikle 10 ila 30 saniye aralığında ayarlanır. Boru hattında bir tümsek olduğunda ve su darbesi oluştuğunda, yavaş kapanan çek valfin rolünün oldukça sınırlı olduğunu belirtmekte fayda var.
(4) Tek yönlü bir basınç düzenleme kulesi kurun
Pompa istasyonunun yakınına veya boru hattı üzerinde uygun bir yere inşa edilir ve tek yönlü dalgalanma kulesinin yüksekliği, oradaki boru hattı basıncından daha düşüktür. Boru hattındaki basınç, kuledeki su seviyesinden düşük olduğunda, basınç düzenleme kulesi, su sütununun kırılmasını ve su darbesini köprülemesini önlemek için boru hattına su takviyesi yapar. Ancak, pompayı durduran su darbesi (vana kapatan su darbesi gibi) dışındaki su darbesi üzerindeki basınç düşürücü etkisi sınırlıdır. Ayrıca, tek yönlü basınç düzenleme kulesinde kullanılan tek yönlü vananın performansı kesinlikle güvenilir olmalıdır. Vana arızalandığında, büyük bir su darbesine neden olabilir.
(5) Pompa istasyonuna bir baypas borusu (vana) yerleştirin
Pompa sistemi normal çalışırken, pompanın basınç tarafındaki su basıncı emme tarafındaki su basıncından yüksek olduğu için çek valf kapalıdır. Kazara elektrik kesintisi pompayı aniden durdurduğunda, su pompası istasyonunun çıkışındaki basınç keskin bir şekilde düşerken, emme tarafındaki basınç keskin bir şekilde yükselir. Bu fark basıncı altında, su emme ana borusundaki geçici yüksek basınçlı su, çek valf valf plakasını iterek açılır ve basınçlı su ana borusundaki geçici düşük basınçlı suya akar ve buradaki düşük su basıncının artmasına neden olur; diğer yandan su pompasının emme tarafındaki su darbesi basınç artışı da azalır. Bu şekilde, su pompası istasyonunun her iki tarafındaki su darbesi artışı ve basınç düşüşü kontrol altına alınır ve böylece su darbesi tehlikeleri etkili bir şekilde azaltılır ve önlenir.
(6) Çok aşamalı bir çek valf kurun
Uzun bir su boru hattına bir veya daha fazlakontrol vanaları, su boru hattını birkaç bölüme ayırın ve her bölüme bir çek valf takın. Su darbesi sırasında su borusundaki su geri aktığında, her çek valf sırayla kapatılarak geri yıkama akışı birkaç bölüme ayrılır. Su borusunun (veya geri yıkama akış bölümünün) her bölümündeki hidrostatik basınç oldukça küçük olduğundan, su akış hızı azalır. Çekiç desteği. Bu koruyucu önlem, geometrik su besleme yükseklik farkının büyük olduğu durumlarda etkili bir şekilde kullanılabilir; ancak su sütununun ayrılma olasılığını ortadan kaldıramaz. En büyük dezavantajı, normal çalışma sırasında su pompasının artan güç tüketimi ve artan su temini maliyetleridir.