Hvordan afbødes skaden forårsaget af vandhammer?

Vandhammer er et almindeligt problem i vanddistributionssystemer, og der er forskellige beskyttelsesforanstaltninger til rådighed for at afbøde dens virkninger. Disse foranstaltninger skal dog skræddersyes til de specifikke årsager til vandslag. Nedenfor er nogle almindeligt anvendte metoder:

Sænkning af flowhastigheden i rørledningen kan reducere vandslagstrykket til en vis grad. Dette kan dog kræve en forøgelse af rørdiameteren, hvilket øger projektomkostningerne. Ved udlægning af rørledningen er det væsentligt at undgå situationer, hvor der er pludselige ændringer i hældningen eller dannelse af pukler (høje punkter) i ledningen.

Derudover kan det hjælpe at reducere længden af ​​rørledningen, da længere rørledninger generelt resulterer i større vandslag under pumpestop. En fremgangsmåde er at opdele en enkelt pumpestation i to og bruge en sugebrønd til at forbinde de to stationer.

Størrelsen af ​​vandslag under pumpestop er hovedsageligt relateret til pumpestationens geometriske løftehøjde. Jo højere det geometriske hoved er, jo større er potentialet for vandhammer. Derfor er det vigtigt at vælge en passende pumpehøjde baseret på lokale forhold.

Efter en pumpestop skal systemet vente på, at røret nedstrøms for kontraventilen fyldes med vand, før pumpen genstartes. Under opstart af pumpen er det afgørende ikke at åbne pumpens udløbsventil helt, da dette kan forårsage betydelig vandslag. Mange større hændelser med vandslag i pumpestationer forekommer under disse forhold.

(1) Vedtagelse af konstant trykkontrolteknologi:

Et PLC (Programmable Logic Controller) automatiseret kontrolsystem kan bruges til at justere pumpernes hastighed gennem variabel frekvensstyring. Da trykket i vanddistributionsnettet svinger med skiftende driftsforhold, er trykstød eller -fald almindelige, hvilket medfører risiko for vandslag og skader på rør og udstyr. Ved at overvåge trykket og kontrollere pumpernes drift – tænde eller slukke for dem eller justere deres hastighed – opretholder systemet et konstant tryk. Dette hjælper med at forhindre store trykudsving og reducerer sandsynligheden for vandslag.

(2) Installation af vandhammere:

Disse enheder forhindrer primært vandslag forårsaget af pumpestop og er typisk installeret nær pumpeudløbet. De bruger trykket i rørledningen til at aktivere en trykaflastningsventil, når trykket falder under en fastsat tærskel, hvilket tillader vand at blive udledt for at lette trykket. Dette hjælper med at balancere lokale rørledningstryk og forhindre skader fra vandslag. Vandhammerafledere er generelt tilgængelige i mekaniske og hydrauliske typer. Mekaniske afledere kræver manuel nulstilling efter aktivering, mens hydrauliske nulstilles automatisk.

(3) Installation af langsomt lukkende kontraventiler på rør med stor diameter:

Langsomt lukkende kontraventiler kan effektivt afbøde vandslag forårsaget af pumpestop. Men fordi ventilens handling tillader noget vand at strømme tilbage, kræver det et overløbsrør i sugebrønden. Langsomt lukkende kontraventiler findes i to typer: vægtbaserede og energilagrende typer. Disse ventiler kan justeres til at lukke inden for en bestemt tidsramme. Typisk lukker ventilen 70%-80% inden for 3 til 7 sekunder efter strømsvigt, mens de resterende 20%-30% af lukningen tager 10 til 30 sekunder, afhængigt af pumpens og rørledningens forhold. Det er vigtigt at bemærke, at når der er høje punkter (pukler) i rørledningen, kan der forekomme vandslag forårsaget af kolonneadskillelse, i hvilket tilfælde den langsomt lukkende kontraventil er mindre effektiv.

(4) Installation af et envejs trykregulerende tårn:

Et envejs trykreguleringstårn kan bygges nær pumpestationen eller på et passende sted i rørledningen. Tårnets vandstand skal være lavere end rørledningens tryk på det tidspunkt. Når rørledningstrykket falder under tårnets vandstand, tilføres vand fra tårnet til rørledningen for at forhindre vandsøjlen i at skille sig og for at undgå vandslag. Denne foranstaltning er dog ikke særlig effektiv til at forhindre vandslag forårsaget af ventillukninger. Derudover skal envejsventilen, der bruges i tårnet, være pålidelig, da en fejl kan føre til betydelig vandslag.

(5) Installation af bypassrør (ventiler) i pumpestationer:

Under normale forhold er trykket på pumpens afgangsside højere end på sugesiden, hvilket får kontraventilen til at lukke. Når der opstår et pludseligt strømsvigt, falder trykket på pumpens afgangsside kraftigt, mens trykket på sugesiden stiger dramatisk. Trykforskellen tvinger forbigående højtryksvand i sugerørledningen til at skubbe kontraventilen op og sende vand til lavtryksudløbssiden. Denne proces hjælper med at udligne trykket på begge sider af pumpen, hvilket reducerer sandsynligheden for vandslag.

(6) Installation af flere kontraventiler:

For lange rørledninger kan installation af flere kontraventiler opdele rørledningen i sektioner. Hver sektion ville have sin egen kontraventil. I tilfælde af vandslag opdeles vandstrømmen i mindre sektioner, efterhånden som hver kontraventil lukker i rækkefølge. Det mindre trykhøjde i hver sektion reducerer størrelsen af ​​vandhammeren. Denne metode er især nyttig til systemer med en stor lodret hovedforskel. Det kan dog ikke eliminere risikoen for vandsøjleseparation. En stor ulempe er, at det under normal drift øger pumpens energiforbrug og driftsomkostninger.

Ved at implementere disse strategier er det muligt effektivt at reducere virkningen af ​​vandslag på vandforsyningssystemet, hvilket sikrer både sikkerhed og effektivitet i driften.

Hvis du er interesseret i denne artikel eller har spørgsmål om den, bedes du kontakte mig frit når som helst~~~

whatsapp: +86 18159365159

E-mail: victor@gntvalve.com