Apakah tukul air?
Tukul air berada dalam kegagalan kuasa secara tiba-tiba atau dalam injap ditutup terlalu cepat, disebabkan oleh inersia aliran air tekanan, gelombang kejutan aliran dijana, sama seperti tukul, yang dipanggil tukul air.Daya bolak-balik gelombang kejutan air, kadangkala besar, boleh memecahkan injap dan pam.
Apabila injap terbuka ditutup secara tiba-tiba, aliran air memberi tekanan pada injap dan dinding paip.Oleh kerana dinding licin paip, aliran air seterusnya di bawah tindakan inersia dengan cepat mencapai maksimum dan menghasilkan kesan merosakkan, iaitu "kesan tukul air" dalam mekanik bendalir, iaitu tukul air positif.Faktor ini harus dipertimbangkan dalam pembinaan saluran paip bekalan air.
Sebaliknya, injap tertutup yang terbuka secara tiba-tiba juga akan menghasilkan tukul air, dipanggil tukul air negatif, yang juga mempunyai beberapa kuasa pemusnah, tetapi tidak sebanyak bekas.Unit pam elektrik juga akan menyebabkan kesan tekanan dan kesan tukul air apabila kuasa tiba-tiba terputus atau dihidupkan.Gelombang kejutan tekanan sedemikian merambat di sepanjang saluran paip, yang dengan mudah membawa kepada tekanan berlebihan tempatan saluran paip dan menyebabkan saluran paip pecah dan kerosakan peralatan.Oleh itu, perlindungan kesan tukul air menjadi salah satu teknologi utama kejuruteraan bekalan air.
Keadaan tukul air:
1. Injap terbuka atau tertutup secara tiba-tiba;
2. Unit pam berhenti atau bermula secara tiba-tiba;
3. Paip tunggal ke air tinggi (perbezaan ketinggian rupa bumi bekalan air melebihi 20 meter);
4. Jumlah kepala pam (atau tekanan kerja) adalah besar;
5. Kelajuan aliran air dalam saluran paip air terlalu besar;
6. Saluran paip air terlalu panjang, dan rupa bumi berubah dengan ketara.
Kemudaratan kesan tukul air:
Peningkatan tekanan yang disebabkan oleh tukul air boleh mencapai beberapa kali atau bahkan berpuluh-puluh kali ganda tekanan kerja biasa saluran paip. Kemudaratan utama turun naik tekanan yang besar ini kepada sistem saluran paip ialah:
1. Menyebabkan getaran kuat saluran paip, sambungan paip terputus;
2. Kerosakan pada injap, tekanan serius terlalu tinggi untuk menyebabkan saluran paip pecah, tekanan rangkaian bekalan air dikurangkan;
3. Sebaliknya, tekanan terlalu rendah akan menyebabkan keruntuhan paip, tetapi juga merosakkan injap dan lekapan;
4. Menyebabkan pembalikan pam, merosakkan peralatan atau saluran paip bilik pam, menyebabkan bilik pam dibanjiri dengan serius, mengakibatkan kecederaan dan kemalangan besar lain, menjejaskan pengeluaran dan kehidupan.
Langkah-langkah perlindungan untuk menghapuskan atau mengurangkan tukul air:
Terdapat banyak langkah perlindungan terhadap tukul air, tetapi langkah-langkah yang berbeza harus diambil mengikut kemungkinan penyebab tukul air.
1. Mengurangkan kadar aliran saluran paip penghantaran air boleh mengurangkan tekanan tukul air ke tahap tertentu, tetapi ia akan meningkatkan diameter paip penghantaran air dan meningkatkan pelaburan projek.Pengagihan talian penghantaran air perlu dipertimbangkan untuk mengelakkan berlakunya bonggol atau perubahan cerun secara mendadak.Saiz tukul air terutamanya berkaitan dengan kepala geometri bilik pam.Semakin tinggi kepala geometri, semakin besar nilai tukul air.Oleh itu, kepala pam yang munasabah harus dipilih mengikut keadaan sebenar tempatan.Selepas pam berhenti dalam kemalangan, pam hendaklah dimulakan apabila saluran paip di belakang injap sehala diisi dengan air.Jangan buka sepenuhnya injap keluar pam semasa memulakan pam, jika tidak, ia akan menghasilkan kesan air yang hebat.Banyak kemalangan tukul air utama di stesen pam berlaku di bawah keadaan ini.
2. Sediakan peranti penyingkiran tukul air:
(1) Teknologi kawalan tekanan berterusan:
Oleh kerana tekanan rangkaian bekalan air sentiasa berubah dengan perubahan keadaan kerja, fenomena tekanan rendah atau tekanan berlebihan sering berlaku dalam proses operasi sistem, yang mudah untuk menghasilkan tukul air, mengakibatkan kemusnahan saluran paip dan peralatan. .Sistem kawalan automatik diguna pakai, melalui pengesanan tekanan rangkaian paip, kawalan maklum balas permulaan pam, peraturan berhenti dan kelajuan, aliran kawalan, dan kemudian membuat tekanan mengekalkan tahap tertentu. Tekanan bekalan air pam boleh ditetapkan oleh mengawal mikrokomputer untuk mengekalkan bekalan air tekanan berterusan, mengelakkan turun naik tekanan yang berlebihan, dan mengurangkan kebarangkalian tukul air.
(2) Pasang penghapus tukul air
Peralatan terutamanya menghalang tukul air daripada menghentikan pam, yang biasanya dipasang berhampiran saluran paip keluar pam.Ia menggunakan tekanan saluran paip itu sendiri sebagai kuasa untuk merealisasikan tindakan automatik tekanan rendah, iaitu, apabila tekanan dalam saluran paip lebih rendah daripada nilai perlindungan yang ditetapkan, pelabuhan longkang secara automatik akan membuka pelepasan air dan pelepasan tekanan, jadi untuk mengimbangi tekanan saluran paip tempatan dan mengelakkan kesan tukul air pada peralatan dan saluran paip.Eliminator secara amnya boleh dibahagikan kepada dua jenis mekanikal dan hidraulik, tindakan penghapus mekanikal oleh pemulihan manual, penghapus hidraulik boleh menetapkan semula secara automatik.
(3) Pasang injap sehala penutup perlahan pada paip keluar pam air berdiameter besar.
Ia boleh menghapuskan tukul air penahan pam dengan berkesan, tetapi kerana terdapat sejumlah aliran balik air semasa tindakan injap, telaga sedutan mesti mempunyai paip limpahan.Terdapat dua jenis injap sehala tutup perlahan: jenis tukul berat dan jenis simpanan tenaga.Injap ini boleh melaraskan masa tutup injap dalam julat tertentu mengikut keperluan.Secara amnya, injap ditutup sebanyak 70 % ~ 80 % dalam masa 3 ~ 7 s selepas pemadaman, dan baki 20 % ~ 30 % masa penutupan diselaraskan mengikut keadaan pam dan saluran paip, secara amnya dalam julat 10 ~ 30 s.Perlu diingat bahawa apabila terdapat bonggol dalam saluran paip dan penukul air jambatan berlaku, peranan injap sehala penutupan perlahan adalah sangat berkesan.
(4) Tetapkan Menara Pengawal Tekanan Sehala
Dibina berhampiran stesen pam atau di lokasi saluran paip yang sesuai, ketinggian menara lonjakan sehala adalah lebih rendah daripada tekanan saluran paip di sana.Apabila tekanan dalam saluran paip adalah lebih rendah daripada paras air di menara, menara lonjakan mengisi semula air ke saluran paip untuk mengelakkan tiang air daripada pecah dan mengelak merapatkan tukul air.Walau bagaimanapun, kesan pengurangan tekanannya pada tukul air selain tukul air berhenti pam seperti tukul air penutup injap adalah terhad.Di samping itu, prestasi injap sehala yang digunakan dalam menara pengawal selia tekanan sehala benar-benar boleh dipercayai.Sebaik sahaja injap gagal, ia boleh membawa kepada kejadian yang besar.
(5) Tetapkan paip pintasan ( injap ) di stesen pam.
Semasa operasi biasa sistem pam, injap sehala ditutup kerana tekanan air pada bahagian air pam adalah lebih tinggi daripada tekanan air pada bahagian sedutan.Apabila pam dihentikan secara tiba-tiba selepas kemalangan, tekanan di alur keluar stesen pam berkurangan dengan mendadak, manakala tekanan pada bahagian sedutan meningkat dengan mendadak.Di bawah tekanan perbezaan ini, air tekanan tinggi sementara dalam paip utama penyerapan air ialah air tekanan rendah sementara yang menolak plat injap sehala ke paip utama air tekanan, dan meningkatkan tekanan air rendah di sana.Sebaliknya, tekanan tukul air pada bahagian sedutan pam juga berkurangan.Dengan cara ini, tukul air naik dan turun pada kedua-dua belah stesen pam dikawal, dengan itu berkesan mengurangkan dan mencegah bahaya tukul air.
(6) Tetapkan injap sehala berbilang peringkat
Dalam saluran paip air yang panjang, satu atau lebih injap sehala ditambah untuk membahagikan saluran paip air kepada beberapa bahagian, dan injap sehala ditetapkan pada setiap bahagian.Apabila air dalam paip pengangkut air mengalir ke belakang semasa proses tukul air, setiap injap sehala ditutup satu demi satu untuk membahagikan aliran air cucian belakang kepada beberapa bahagian.Oleh kerana kepala hidrostatik dalam setiap paip pengangkut air (atau bahagian aliran air basuh belakang ) agak kecil, kenaikan tekanan tukul air dikurangkan.Langkah perlindungan ini boleh digunakan dengan berkesan dalam kes perbezaan ketinggian besar bekalan air geometri.Tetapi kemungkinan pemisahan lajur air tidak dapat dihapuskan.Kelemahan terbesarnya ialah penggunaan kuasa pam meningkat dan kos bekalan air meningkat semasa operasi biasa.
(7) Peranti bekalan ekzos dan udara automatik ditetapkan pada titik tinggi saluran paip untuk mengurangkan pengaruh tukul air pada saluran paip.
Masa siaran: Jan-11-2023