Wat is waterslag?
Waterslag is bij een plotselinge stroomstoring of in de klep te snel gesloten, door de traagheid van de drukwaterstroom wordt de stromingsschokgolf gegenereerd, net als bij een hamer, de zogenaamde waterslag.De heen en weer gaande kracht van de waterschokgolf, soms groot, kan kleppen en pompen breken.
Wanneer een geopende klep plotseling wordt gesloten, oefent de waterstroom een druk uit op de klep en de buiswand.Vanwege de gladde wand van de buis bereikt de daaropvolgende waterstroom onder invloed van traagheid snel het maximum en produceert een destructief effect, wat het "waterslageffect" is in de vloeistofmechanica, dat wil zeggen positieve waterslag.Met deze factor moet rekening worden gehouden bij de aanleg van watertoevoerleidingen.
Omgekeerd zal een gesloten klep die plotseling opengaat ook een waterslag produceren, een zogenaamde negatieve waterslag, die ook enige vernietigende kracht heeft, maar niet zoveel als de eerste.De elektrische pompeenheid zal ook de impact van druk en waterslag veroorzaken wanneer de stroom plotseling wordt onderbroken of gestart.De schokgolf van dergelijke druk plant zich voort langs de pijpleiding, wat gemakkelijk leidt tot lokale overdruk van de pijpleiding en pijpleidingbreuk en schade aan apparatuur veroorzaakt.Daarom wordt de bescherming van het waterslageffect een van de sleuteltechnologieën van de watervoorzieningstechniek.
Condities van waterslag:
1. De klep opent of sluit plotseling;
2. De pompunit stopt of start plotseling;
3. Enkele leiding naar hoogwater (watertoevoer terreinhoogteverschil van meer dan 20 meter);
4. De totale opvoerhoogte (of werkdruk) van de pomp is groot;
5. De snelheid van de waterstroom in de waterleiding is te groot;
6. De waterleiding is te lang en het terrein verandert enorm.
De schade van het waterslageffect:
De drukverhoging veroorzaakt door de waterslag kan meerdere malen of zelfs tientallen keren de normale werkdruk van de pijpleiding bereiken. De grootste schade van deze grote drukfluctuatie aan het pijpleidingsysteem is:
1. Zorg voor sterke trillingen van de pijpleiding, losgekoppelde pijpverbinding;
2. Schade aan de klep, ernstige druk is te hoog om pijpleidingbreuk te veroorzaken, watertoevoernetwerkdruk is verminderd;
3. Integendeel, een te lage druk zal leiden tot het instorten van de leiding, maar zal ook de klep en het armatuur beschadigen;
4. Veroorzaak de omkering van de pomp, beschadig de pompkamerapparatuur of pijpleidingen, zorg ervoor dat de pompkamer ernstig overstroomt, met slachtoffers en andere grote ongevallen tot gevolg, die de productie en het leven beïnvloeden.
Beschermende maatregelen om waterslag te elimineren of te verminderen:
Er zijn veel beschermende maatregelen tegen waterslag, maar er moeten verschillende maatregelen worden genomen op basis van de mogelijke oorzaken van waterslag.
1. Het verminderen van de stroomsnelheid van de watertransportleiding kan de waterslagdruk tot op zekere hoogte verminderen, maar het zal de diameter van de watertransmissieleiding vergroten en de projectinvestering verhogen.De distributie van watertransmissielijnen moet worden overwogen om het optreden van bulten of abrupte hellingsveranderingen te voorkomen.De grootte van de waterslag hangt vooral samen met de geometrische kop van de pompkamer.Hoe hoger de geometrische kop is, hoe groter de waarde van de waterslag is.Daarom moet een redelijke pompkop worden gekozen op basis van de lokale feitelijke situatie.Nadat de pomp bij een ongeval is gestopt, moet de pomp worden gestart wanneer de pijpleiding achter de terugslagklep met water is gevuld.Open de uitlaatklep van de pomp niet volledig bij het starten van de pomp, anders zal er een grote impact van water ontstaan.Onder deze omstandigheden vinden veel grote waterslagongevallen in gemalen plaats.
2. Installatie voor het elimineren van waterslag:
(1) Regeltechnologie voor constante druk:
Aangezien de druk van het watertoevoernetwerk voortdurend verandert met de verandering van de werkomstandigheden, treedt het fenomeen van lage druk of overdruk vaak op in het systeembedieningsproces, wat gemakkelijk waterslag veroorzaakt, wat resulteert in de vernietiging van de pijpleiding en apparatuur .Het automatische besturingssysteem wordt toegepast door de detectie van de leidingnetwerkdruk, feedbackregeling van pompstart, stop en snelheidsregeling, besturingsstroom en vervolgens de druk op een bepaald niveau houden. De watertoevoerdruk van de pomp kan worden ingesteld door het regelen van de microcomputer om de watertoevoer constant onder druk te houden, overmatige drukschommelingen te voorkomen en de kans op waterslag te verkleinen.
(2) Installeer de waterslagverwijderaar
De apparatuur voorkomt voornamelijk dat de waterslag de pomp stopt, die meestal in de buurt van de pompuitlaatleiding wordt geïnstalleerd.Het gebruikt de druk van de pijpleiding zelf als de kracht om de automatische lagedrukactie te realiseren, dat wil zeggen, wanneer de druk in de pijpleiding lager is dan de ingestelde beschermingswaarde, zal de afvoerpoort automatisch de waterafgifte en drukontlasting openen, dus om de druk van de lokale pijpleiding in evenwicht te brengen en de impact van de waterslag op de apparatuur en pijpleiding te voorkomen.Eliminator kan over het algemeen worden onderverdeeld in mechanische en hydraulische twee soorten, mechanische eliminatoractie door handmatig herstel, hydraulische eliminator kan automatisch worden gereset.
(3) Installeer een langzaam sluitende terugslagklep op de uitlaatleiding van de waterpomp met grote diameter.
Het kan de pomp-stoppende waterslag effectief elimineren, maar omdat er een bepaalde hoeveelheid waterterugstroming is tijdens de klepactie, moet de zuigput een overlooppijp hebben.Er zijn twee soorten langzaam sluitende terugslagkleppen: het type met zware hamer en het type met energieopslag.Deze klep kan de klepsluittijd binnen een bepaald bereik naar behoefte aanpassen.Over het algemeen wordt de klep gesloten met 70% ~ 80% binnen 3 ~ 7 s na de black-out, en de resterende 20% ~ 30% van de sluitingstijd wordt aangepast aan de omstandigheden van de pomp en pijpleiding, meestal in het bereik van 10 ~ 30 sec.Het is vermeldenswaard dat wanneer er een bult in de pijpleiding zit en er een waterslag op de brug optreedt, de rol van de langzaam sluitende terugslagklep zeer effectief is.
(4) Stel de eenrichtingsdrukregeltoren in
Geconstrueerd nabij het gemaal of op de daarvoor bestemde plaats van de leiding, is de hoogte van de eenrichtingsgolftoren lager dan de leidingdruk aldaar.Wanneer de druk in de pijpleiding lager is dan het waterpeil in de toren, vult de surge-toren water aan de pijpleiding aan om te voorkomen dat de waterkolom breekt en om te voorkomen dat de waterslag wordt overbrugd.Het drukverlagende effect op andere waterslag dan pomp-stoppende waterslag, zoals klep-sluitende waterslag, is echter beperkt.Bovendien zijn de prestaties van de terugslagklep die wordt gebruikt in de eenrichtingsdrukregeltoren absoluut betrouwbaar.Als de klep eenmaal faalt, kan dit leiden tot een grote gebeurtenis.
(5) Installeer de bypassleiding (klep) in het pompstation.
Tijdens de normale werking van het pompsysteem is de terugslagklep gesloten omdat de waterdruk aan de waterzijde van de pomp hoger is dan de waterdruk aan de zuigzijde.Wanneer de pomp na het ongeval plotseling stilvalt, neemt de druk aan de uitlaat van het pompstation sterk af, terwijl de druk aan de zuigzijde sterk stijgt.Onder dit drukverschil is het tijdelijke hogedrukwater in de hoofdleiding voor wateropname het tijdelijke lagedrukwater dat de keerklepplaat naar de hoofdleiding voor drukwater duwt en daar de lage waterdruk verhoogt.Anderzijds wordt ook de waterslagdruk aan de zuigzijde van de pomp verminderd.Op deze manier wordt het stijgen en dalen van de waterslag aan beide zijden van het pompstation gecontroleerd, waardoor de schade van waterslag effectief wordt verminderd en voorkomen.
(6) Stel de meertraps terugslagklep in
In een lange waterleiding worden een of meer terugslagkleppen toegevoegd om de waterleiding in verschillende secties te verdelen, en op elke sectie worden terugslagkleppen geplaatst.Wanneer het water in de watertransportleiding tijdens het waterslagproces terugstroomt, wordt elke terugslagklep één voor één gesloten om de terugspoelwaterstroom in verschillende secties te verdelen.Omdat de hydrostatische kop in elke watertransportleiding (of terugspoelwaterstroomsectie) vrij klein is, wordt de waterslagdrukstijging verminderd.Deze beschermende maatregel kan effectief worden gebruikt in het geval van een groot hoogteverschil van geometrische watertoevoer.Maar de mogelijkheid van scheiding van de waterkolom kan niet worden uitgesloten.Het grootste nadeel is dat het stroomverbruik van de pomp toeneemt en de kosten van de watervoorziening stijgen tijdens normaal bedrijf.
(7) Het automatische uitlaat- en luchttoevoerapparaat wordt op het hoogste punt van de pijpleiding geplaatst om de invloed van waterslag op de pijpleiding te verminderen.
Posttijd: 11-jan-2023