Hur kan man mildra skadan som orsakas av vattenhammare?

Vattenhammare är ett vanligt problem i vattendistributionssystem, och det finns olika skyddsåtgärder tillgängliga för att mildra dess effekter. Dessa åtgärder måste dock anpassas till de specifika orsakerna till vattenslag. Nedan följer några vanliga metoder:

Att sänka flödeshastigheten i rörledningen kan minska vattenslagtrycket i viss utsträckning. Detta kan dock kräva en ökning av rördiametern, vilket ökar projektkostnaderna. Vid utläggning av rörledningen är det viktigt att undvika situationer där det sker plötsliga förändringar i lutningen eller bildandet av puckel (höga punkter) i ledningen.

Dessutom kan det hjälpa att minska längden på rörledningen, eftersom längre rörledningar i allmänhet resulterar i större vattenslag under pumpavstängningar. Ett tillvägagångssätt är att dela en enda pumpstation i två och använda en sugbrunn för att koppla samman de två stationerna.

Storleken på vattenslag under pumpavstängning är huvudsakligen relaterad till pumpstationens geometriska tryckhöjd. Ju högre det geometriska huvudet är, desto större är potentialen för vattenhammare. Därför är det viktigt att välja ett lämpligt pumphuvud baserat på lokala förhållanden.

Efter en pumpavstängning bör systemet vänta tills röret nedströms backventilen fylls med vatten innan pumpen startas om. Under pumpstart är det viktigt att inte öppna pumpens utloppsventil helt, eftersom detta kan orsaka betydande vattenslag. Många större vattenslagningsincidenter i pumpstationer inträffar under dessa förhållanden.

(1) Antagande av konstanttryckskontrollteknik:

Ett PLC (Programmable Logic Controller) automatiserat styrsystem kan användas för att justera pumparnas hastighet genom variabel frekvensstyrning. Eftersom trycket i vattendistributionsnätet fluktuerar med ändrade driftsförhållanden är tryckstötar eller -fall vanliga, vilket leder till risk för vattenslag och skador på rör och utrustning. Genom att övervaka trycket och kontrollera pumparnas drift – slå på eller av dem eller justera deras hastighet – upprätthåller systemet ett konstant tryck. Detta hjälper till att förhindra stora tryckfluktuationer och minskar sannolikheten för vattenslag.

(2) Installation av vattenhammare:

Dessa enheter förhindrar i första hand vattenslag orsakade av pumpavstängningar och är vanligtvis installerade nära pumpens utlopp. De använder trycket i rörledningen för att aktivera en övertrycksventil när trycket faller under ett inställt tröskelvärde, vilket gör att vatten kan tömmas för att avlasta trycket. Detta hjälper till att balansera lokala rörledningstryck och förhindra skador från vattenslag. Vattenslagaravledare finns i allmänhet i mekaniska och hydrauliska typer. Mekaniska avledare kräver manuell återställning efter aktivering, medan hydrauliska återställs automatiskt.

(3) Installation av långsamt stängande backventiler på rör med stor diameter:

Långsamt stängande backventiler kan effektivt lindra vattenslag som orsakas av pumpavstängningar. Men eftersom ventilens verkan tillåter en del vatten att rinna tillbaka, kräver den ett överloppsrör i sugbrunnen. Långsamt stängande backventiler finns i två typer: viktbaserade och energilagrande typer. Dessa ventiler kan justeras för att stänga inom en viss tidsram. Vanligtvis stänger ventilen 70%-80% inom 3 till 7 sekunder efter strömavbrott, och de återstående 20%-30% av stängningen tar 10 till 30 sekunder, beroende på pump- och rörledningsförhållandena. Det är viktigt att notera att när det finns höga punkter (puckel) i rörledningen kan vattenslag orsakad av kolonnseparation inträffa, i vilket fall den långsamt stängande backventilen är mindre effektiv.

(4) Installation av ett enkelriktat tryckreglerande torn:

Ett enkelriktat tryckreglerande torn kan byggas nära pumpstationen eller vid en lämplig punkt i rörledningen. Tornets vattennivå bör vara lägre än rörledningstrycket vid den punkten. När rörledningstrycket sjunker under tornets vattennivå, kompletteras vatten från tornet till rörledningen för att förhindra att vattenpelaren separerar och för att undvika vattenslag. Denna åtgärd är dock inte särskilt effektiv för att förhindra vattenslag orsakad av ventilstängningar. Dessutom måste envägsventilen som används i tornet vara pålitlig, eftersom ett fel kan leda till betydande vattenslag.

(5) Installation av bypassrör (ventiler) i pumpstationer:

Under normala förhållanden är trycket på pumpens utloppssida högre än på sugsidan, vilket gör att backventilen stängs. När ett plötsligt strömavbrott inträffar sjunker trycket på pumpens utloppssida kraftigt medan trycket på sugsidan ökar dramatiskt. Tryckskillnaden tvingar övergående högtrycksvatten i sugledningen att öppna backventilen, vilket skickar vatten till lågtrycksutloppssidan. Denna process hjälper till att utjämna trycket på båda sidor av pumpen, vilket minskar sannolikheten för vattenslag.

(6) Installation av flera backventiler:

För långa rörledningar kan installation av flera backventiler dela upp rörledningen i sektioner. Varje sektion skulle ha sin egen backventil. Vid vattenslag delas vattenflödet upp i mindre sektioner då varje backventil stänger i följd. Det mindre tryckhöjden i varje sektion minskar storleken på vattenhammaren. Denna metod är särskilt användbar för system med stor skillnad i vertikal huvud. Det kan dock inte eliminera risken för vattenpelarseparation. En stor nackdel är att under normal drift ökar pumpens energiförbrukning och driftskostnader.

Genom att implementera dessa strategier är det möjligt att effektivt minska påverkan av vattenslag på vattenförsörjningssystemet, vilket säkerställer både säkerhet och effektivitet i driften.

Om du är intresserad av den här artikeln eller har några frågor om den, vänligen kontakta mig fritt när som helst~~~

whatsapp: +86 18159365159

E-post: victor@gntvalve.com