1/Concept

ciocanul de ariete se mai numește și ciocanul de berbec.În timpul transportului de apă (sau alte lichide), din cauza deschiderii sau închiderii bruște aSupapă fluture Api, Vane de închidere, valvele de verificare șisupape cu bilă.opriri bruște ale pompelor de apă, deschiderea și închiderea bruscă a paletelor de ghidare etc., debitul se modifică brusc și presiunea fluctuează semnificativ.Efectul ciocanului de apă este un termen viu.Se referă la un ciocan de apă puternic cauzat de impactul debitului de apă asupra conductei atunci când pompa de apă este pornită și oprită.Deoarece în interiorul conductei de apă, peretele interior al conductei este neted și apa curge liber.Când o supapă deschisă este închisă brusc sau pompa de alimentare cu apă este oprită, debitul de apă va genera o presiune asupra supapei și a peretelui conductei, în principal pe supapă sau pompă.Deoarece peretele conductei este neted, sub actiunea inertiei debitului de apa ulterior, forta hidraulica atinge rapid maxim si produce efecte distructive.Acesta este „efectul ciocanului de ariete” în hidraulic, adică ciocănirea pozitivă.Dimpotrivă, atunci când se deschide brusc o supapă închisă sau se pornește pompa de apă, va apărea și lovirea de ariete, care se numește ciocănirea negativă, dar nu este la fel de mare ca primul.Impactul presiunii va face ca peretele țevii să fie stresat și să producă zgomot, la fel ca un ciocan care lovește țeava, așa că se numește efect de lovitură de ariete.

2/Pericole

Presiunea instantanee generată de ciocanul de berbec poate atinge de zeci sau chiar de sute de ori presiunea normală de funcționare din conductă.Astfel de fluctuații mari de presiune pot provoca vibrații sau zgomote puternice în sistemul de conducte și pot deteriora îmbinările supapelor.Are un efect foarte dăunător asupra sistemului de conducte.Pentru a preveni loviturile de berbec, sistemul de conducte trebuie proiectat corect pentru a preveni ca debitul să fie prea mare.În general, debitul proiectat al conductei ar trebui să fie mai mic de 3 m/s, iar viteza de deschidere și închidere a supapei trebuie controlată.
Deoarece pompa este pornită, oprită și supapele sunt deschise și închise prea repede, viteza apei se modifică drastic, în special ciocanul de berbec cauzat de oprirea bruscă a pompei, care poate deteriora conductele, pompele de apă și supapele și determina inversarea pompei de apă și reduce presiunea rețelei de conducte.Efectul ciocanului de berbec este extrem de distructiv: dacă presiunea este prea mare, va provoca ruperea conductei.Dimpotrivă, dacă presiunea este prea scăzută, aceasta va cauza prăbușirea conductei și va deteriora supapele și elementele de fixare.Într-un timp foarte scurt, debitul de apă crește de la zero la debitul nominal.Deoarece fluidele au energie cinetică și un anumit grad de compresibilitate, modificări uriașe ale debitului într-o perioadă foarte scurtă de timp vor cauza impacturi de presiune ridicată și scăzută asupra conductei.

3/genera

Există multe motive pentru ciocănirea.Factorii comuni sunt următorii:

1. Supapa se deschide sau se închide brusc;

2. Pompa de apă se oprește sau pornește brusc;

3. O singură conductă transportă apa la un loc înalt (diferența de înălțime a terenului de alimentare cu apă depășește 20 de metri);

4 .Ridicarea totală (sau presiunea de lucru) a pompei de apă este mare;

5. Viteza de curgere a apei în conducta de apă este prea mare;

6. Conducta de apă este prea lungă și terenul se schimbă foarte mult.
7. Construcția neregulată este un pericol ascuns în proiectele de conducte de alimentare cu apă
(1) De exemplu, producția de piloni de ciment pentru teuri, coturi, reductoare și alte îmbinări nu îndeplinește cerințele.
Conform „Reglementărilor tehnice pentru ingineria conductelor de alimentare cu apă din clorură de polivinil îngropată rigidă”, pilonii de împingere de ciment trebuie instalați la îmbinări precum teuri, coturi, reductoare și alte conducte cu un diametru ≥110 mm pentru a preveni mișcarea conductei.„Piloni de tracțiune din beton” Nu ar trebui să fie mai mic de gradul C15 și ar trebui să fie turnat la fața locului pe fundația originală a solului excavat și pe panta șanțului.”Unele părți din construcții nu acordă suficientă atenție rolului pilor de tracțiune.Aceștia țintuiesc un țăruș de lemn sau pun o pană de fier lângă conductă pentru a acționa ca un dig de împingere.Uneori, volumul pilonului de ciment este prea mic sau nu este turnat pe solul original.Pe de altă parte, unii piloni de tracțiune nu sunt suficient de puternici.Ca urmare, în timpul funcționării conductei, pilonii de tracțiune nu pot funcționa și devin inutili, determinând ca fitingurile de țeavă, cum ar fi teurile și coturile, să fie nealiniate și deteriorate.​
(2) Supapa de evacuare automată nu este instalată sau poziția de instalare este nerezonabilă.
Conform principiului hidraulicului, supapele automate de evacuare trebuie proiectate și instalate în punctele înalte ale conductelor din zonele muntoase sau dealurile cu ondulații mari.Chiar și în zonele de câmpie cu teren mic ondulat, conductele trebuie proiectate artificial atunci când săpați șanțuri.Există urcușuri și coborâșuri, în creștere sau în coborâre în mod ciclic, panta nu este mai mică de 1/500, iar 1-2 supape de evacuare sunt proiectate în cel mai înalt punct al fiecărui kilometru.​
Deoarece în timpul procesului de transport al apei în conductă, gazul din conductă va scăpa și se va acumula în părțile ridicate ale conductei, formând chiar blocaj de aer.Când debitul de apă din conductă fluctuează, pungile de aer formate în părțile ridicate vor continua să fie comprimate și extinse, iar gazul va fi. Presiunea generată după comprimare este de zeci sau chiar de sute de ori mai mare decât presiunea generată după apa este comprimată (cont public: Pump Butler).În acest moment, această secțiune a conductei cu pericole ascunse poate duce la următoarele situații:
• După ce apa este trecută în amonte de conductă, apa care picura dispare în aval.Acest lucru se datorează faptului că airbag-ul din conductă blochează fluxul de apă, provocând separarea coloanei de apă.​
• Gazul comprimat din conductă este comprimat la limita maximă și se extinde rapid, provocând ruperea conductei.​
• Când apa dintr-o sursă mare de apă este transportată în aval cu o anumită viteză prin curgere gravitațională, după ce robinetul din amonte este închis rapid, din cauza inerției diferenței de înălțime și a debitului, coloana de apă din conducta din amonte nu se oprește imediat .Încă se mișcă cu o anumită viteză.Viteza curge în aval.În acest moment, se formează un vid în conductă, deoarece aerul nu poate fi completat la timp, ceea ce face ca conducta să fie dezumflată de presiunea negativă și deteriorată.
(3) Solul de șanț și rambleu nu îndeplinesc reglementările.
Șanțurile necalificate sunt adesea văzute în zonele muntoase, în principal pentru că există multe pietre în anumite zone.Șanțurile sunt săpate manual sau explozite.Fundul șanțului este grav neuniform și are pietre ascuțite proeminente.Când întâmpinați acest lucru, în acest caz, conform reglementărilor relevante, pietrele din partea de jos a șanțului trebuie îndepărtate și mai mult de 15 centimetri de nisip ar trebui să fie pavate înainte de a putea fi așezată conducta.Cu toate acestea, muncitorii din construcții au fost iresponsabili sau au tăiat colțuri și au așezat direct nisipul fără a pava nisip sau a pava simbolic nisip.Conducta este așezată pe pietre.Când umplerea este finalizată și apa este pusă în funcțiune, din cauza greutății conductei în sine, a presiunii verticale a pământului, a încărcăturii vehiculului pe conductă și a suprapunerii gravitației, aceasta este susținută de una sau mai multe pietre ascuțite ridicate. în partea de jos a conductei., concentrare excesivă a tensiunilor, este foarte probabil ca conducta să fie deteriorată în acest punct și să crape de-a lungul unei linii drepte în acest punct.Acesta este ceea ce oamenii numesc adesea „efectul de notare”.​

4/Măsuri

Exista multe masuri de protectie pentru lovitura de ariete, dar trebuie luate masuri diferite in functie de posibilele cauze ale loviturii de ariete.
1. Reducerea debitului conductelor de apă poate reduce într-o anumită măsură presiunea loviturii de apă, dar va crește diametrul conductelor de apă și va crește investițiile în proiect.La amenajarea conductelor de apă, trebuie luată în considerare evitarea cocoașelor sau schimbărilor drastice ale pantei pentru a reduce lungimea conductei de apă.Cu cât conducta este mai lungă, cu atât valoarea ciocanului de berbec este mai mare când pompa este oprită.De la o stație de pompare la două stații de pompare, se folosește un puț de aspirare a apei pentru a conecta cele două stații de pompare.
Lovitură de ari când pompa este oprită

Așa-numitul ciocan de berbec de oprire a pompei se referă la fenomenul de șoc hidraulic cauzat de modificări bruște ale vitezei de curgere în pompa de apă și conductele de presiune atunci când supapa este deschisă și oprită din cauza unei întreruperi bruște de curent sau din alte motive.De exemplu, defecțiunea sistemului de alimentare sau a echipamentului electric, defecțiunea ocazională a unității pompei de apă, etc. pot face ca pompa centrifugă să deschidă supapa și să se oprească, rezultând un ciocan de berbec atunci când pompa este oprită.Mărimea ciocanului de berbec când pompa este oprită este legată în principal de înălțimea geometrică a camerei pompelor.Cu cât înălțimea geometrică este mai mare, cu atât valoarea ciocanului de berbec este mai mare când pompa este oprită.Prin urmare, un înălțime rezonabil de pompă trebuie selectat pe baza condițiilor locale reale.

Presiunea maximă a loviturii de berbec atunci când o pompă este oprită poate atinge 200% din presiunea normală de lucru, sau chiar mai mare, ceea ce poate distruge conductele și echipamentele.Accidentele generale provoacă „scurgeri de apă” și întrerupere de apă;accidentele grave provoacă inundarea camerei pompelor, deteriorarea echipamentelor și deteriorarea instalațiilor.deteriora sau chiar provoca vătămări corporale sau deces.

După oprirea pompei din cauza unui accident, așteptați până când conducta din spatele supapei de reținere este umplută cu apă înainte de a porni pompa.Nu deschideți complet supapa de evacuare a pompei de apă la pornirea pompei, altfel va avea loc un impact mare de apă.Accidentele majore de lovitură de berbec în multe stații de pompare apar adesea în astfel de circumstanțe.

2. Configurați dispozitivul de eliminare a loviturilor de berbec
(1) Folosind tehnologia de control al tensiunii constante
Un sistem de control automat PLC este utilizat pentru a controla pompa cu viteză de frecvență variabilă și pentru a controla automat funcționarea întregului sistem de alimentare cu apă a camerei pompei.Deoarece presiunea rețelei de conducte de alimentare cu apă continuă să se schimbe odată cu modificările condițiilor de lucru, presiunea scăzută sau suprapresiune apare adesea în timpul funcționării sistemului, ceea ce poate provoca cu ușurință lovituri de apă, ducând la deteriorarea conductelor și echipamentelor.Un sistem de control automat PLC este utilizat pentru a controla rețeaua de conducte.Detectarea presiunii, controlul feedback-ului de pornire și oprire a pompei de apă și reglarea vitezei, controlul debitului și, astfel, menținerea presiunii la un anumit nivel.Presiunea de alimentare cu apă a pompei poate fi setată prin controlul microcomputerului pentru a menține alimentarea cu apă la presiune constantă și pentru a evita fluctuațiile excesive de presiune.Probabilitatea unui ciocan de berbec este redusă.
(2) Instalați eliminatorul de lovituri de arie
Acest dispozitiv previne în principal lovitura de berbec atunci când pompa este oprită.Este instalat în general lângă conducta de evacuare a pompei de apă.Utilizează presiunea țevii în sine ca putere pentru a realiza o acțiune automată de joasă presiune.Adică, atunci când presiunea din conductă este mai mică decât valoarea de protecție setată, portul de scurgere se va deschide automat pentru a scurge apa.Reducerea presiunii este utilizată pentru a echilibra presiunea conductelor locale și pentru a preveni impactul loviturilor de apă asupra echipamentelor și conductelor.Eliminatoarele pot fi împărțite în general în două tipuri: mecanice și hidraulice.Eliminatoarele mecanice sunt restaurate manual după acțiune, în timp ce eliminatoarele hidraulice pot fi resetate automat.
(3) Instalați o supapă de reținere cu închidere lentă pe conducta de evacuare a pompei de apă cu diametru mare

Poate elimina efectiv ciocanul de ari atunci când pompa este oprită, dar pentru că o anumită cantitate de apă va curge înapoi atunci cândApi 609supapa este activată, puțul de aspirare a apei trebuie să aibă o conductă de preaplin.Există două tipuri de supape de reținere cu închidere lentă: tip ciocan și tip stocare a energiei.Acest tip de supapă poate regla timpul de închidere a supapei într-un anumit interval după cum este necesar (bine ați venit să urmați: Pump Butler).În general, supapa se închide cu 70% până la 80% în 3 până la 7 secunde după o întrerupere a curentului.Timpul de închidere rămas de 20% până la 30% este ajustat în funcție de condițiile pompei de apă și conductei, în general în intervalul de la 10 până la 30 de secunde.Este demn de remarcat faptul că, atunci când există o cocoașă în conductă și se produce un ciocan de apă, rolul supapei de reținere cu închidere lentă este foarte limitat.
(4) Instalați un turn de reglare a presiunii unidirecționale
Este construit în apropierea stației de pompare sau într-o locație adecvată pe conductă, iar înălțimea turnului de supratensiune unidirecțională este mai mică decât presiunea conductei de acolo.Când presiunea din conductă este mai mică decât nivelul apei din turn, turnul de reglare a presiunii reumple apă în conductă pentru a preveni ruperea coloanei de apă și a pune puntea ciocanului de apă.Cu toate acestea, efectul său de reducere a presiunii asupra ciocanului de ariete, altul decât ciocanul de berbec cu oprirea pompei, cum ar fi ciocanul de ariete cu închiderea supapei, este limitat.În plus, performanța supapei unidirecționale utilizate în turnul de reglare a presiunii unidirecționale trebuie să fie absolut fiabilă.Odată ce supapa se defectează, poate provoca un ciocan de ariete mare.
(5) Instalați o conductă de bypass (supapă) în stația de pompare
Când sistemul de pompare funcționează normal, supapa de reținere este închisă deoarece presiunea apei pe partea de presiune a pompei este mai mare decât presiunea apei pe partea de aspirație.Când întreruperea accidentală a curentului oprește brusc pompa, presiunea la ieșirea stației de pompare a apei scade brusc, în timp ce presiunea pe partea de aspirație crește brusc.Sub această presiune diferențială, apa de înaltă presiune tranzitorie din conducta principală de aspirare a apei împinge deschiderea plăcii supapei de reținere și curge în apa tranzitorie de joasă presiune din conducta principală de apă sub presiune, determinând creșterea presiunii scăzute a apei acolo;pe de altă parte, pompa de apă Creșterea presiunii lovitului de berbec pe partea de aspirație este de asemenea redusă.În acest fel, creșterea ciocanului de berbec și scăderea presiunii de pe ambele părți ale stației de pompare a apei sunt controlate, reducând și prevenind astfel în mod eficient pericolele de lovitură de berbec.
(6) Instalați o supapă de reținere în mai multe etape
Într-o conductă lungă de apă, adăugați unul sau mai multesupape de reținere, împărțiți conducta de apă în mai multe secțiuni și instalați o supapă de reținere pe fiecare secțiune.Când apa din conducta de apă curge înapoi în timpul loviturii de berbec, fiecare supapă de reținere este închisă una după alta pentru a împărți debitul de spălare inversă în mai multe secțiuni.Deoarece înălțimea hidrostatică din fiecare secțiune a conductei de apă (sau secțiunea de curgere inversă) este destul de mică, debitul de apă este redus.Boost de ciocan.Această măsură de protecție poate fi utilizată eficient în situațiile în care diferența geometrică de înălțime a alimentării cu apă este mare;dar nu poate elimina posibilitatea separării coloanei de apă.Cel mai mare dezavantaj al acestuia este: consumul crescut de energie al pompei de apă în timpul funcționării normale și costuri crescute de alimentare cu apă.