1/Concept

Waterslag wordt ook wel waterslag genoemd. Tijdens het transport van water (of andere vloeistoffen), door het plotseling openen of sluiten vanApi vlinderklep, afsluiters, controleer kleppen enkogelkranen. plotselinge stops van waterpompen, plotseling openen en sluiten van leischoepen, enz., verandert de stroomsnelheid plotseling en fluctueert de druk aanzienlijk. Het waterslageffect is een levendige term. Het verwijst naar een zware waterslag veroorzaakt door de impact van de waterstroom op de pijpleiding wanneer de waterpomp wordt gestart en gestopt. Omdat de binnenwand van de waterleiding glad is en het water vrij stroomt. Wanneer een open klep plotseling wordt gesloten of de watertoevoerpomp wordt gestopt, zal de waterstroom een druk uitoefenen op de klep en de pijpwand, met name de klep of pomp. Omdat de pijpwand glad is, bereikt de hydraulische kracht onder invloed van de traagheid van de daaropvolgende waterstroom snel het maximum en veroorzaakt dit destructieve effecten. Dit is het "waterslageffect" in de hydrauliek, dat wil zeggen positieve waterslag. Daarentegen zal er ook waterslag optreden wanneer een gesloten klep plotseling wordt geopend of de waterpomp wordt gestart, wat negatieve waterslag wordt genoemd, maar deze is niet zo groot als de eerste. Door de druk wordt de wand van de pijp belast en ontstaat er geluid, vergelijkbaar met een hamer die op de pijp slaat. Dit wordt ook wel het waterhamereffect genoemd.

2/Gevaren

De momentane druk die door waterslag wordt gegenereerd, kan tientallen of zelfs honderden keren de normale werkdruk in de leiding bereiken. Zulke grote drukschommelingen kunnen sterke trillingen of lawaai in het leidingsysteem veroorzaken en klepverbindingen beschadigen. Dit heeft een zeer schadelijk effect op het leidingsysteem. Om waterslag te voorkomen, moet het leidingsysteem correct worden ontworpen om te voorkomen dat de stroomsnelheid te hoog is. Over het algemeen moet de ontworpen stroomsnelheid van de leiding minder dan 3 m/s bedragen en moet de openings- en sluitsnelheid van de klep worden gecontroleerd.
Doordat de pomp te snel start en stopt en kleppen te snel worden geopend en gesloten, verandert de watersnelheid drastisch, met name de waterslag die ontstaat door het plotseling stoppen van de pomp. Dit kan leidingen, waterpompen en kleppen beschadigen en ervoor zorgen dat de pomp achteruit gaat draaien, waardoor de druk in het leidingnetwerk afneemt. Het waterslageffect is extreem destructief: als de druk te hoog is, zal de leiding scheuren. Is de druk daarentegen te laag, dan zal de leiding instorten en de kleppen en bevestigingen beschadigen. In zeer korte tijd neemt de waterstroom toe van nul tot de nominale stroomsnelheid. Omdat vloeistoffen kinetische energie en een zekere mate van samendrukbaarheid hebben, zullen enorme veranderingen in de stroomsnelheid in zeer korte tijd leiden tot hoge en lage druk in de leiding.

3/genereren

Er zijn veel oorzaken voor waterslag. Veelvoorkomende factoren zijn:

1. De klep gaat plotseling open of dicht;

2. De waterpompunit stopt of start plotseling;

3. Een enkele leiding transporteert water naar een hoge plaats (het hoogteverschil van het watertoevoerterrein bedraagt meer dan 20 meter);

4. De totale opvoerhoogte (of werkdruk) van de waterpomp is groot;

5. De waterstroomsnelheid in de waterleiding is te groot;

6. De waterleiding is te lang en het terrein is erg veranderlijk.
7. Onregelmatige constructie is een verborgen gevaar bij waterleidingprojecten
(1) Zo voldoet de productie van cementen drukpijlers voor T-stukken, bochten, verloopstukken en andere verbindingen niet aan de eisen.
Volgens de "Technische voorschriften voor de aanleg van ondergrondse, stijve waterleidingleidingen met polyvinylchloride" moeten cementen drukpijlers worden geïnstalleerd bij verbindingen zoals T-stukken, bochten, verloopstukken en andere leidingen met een diameter van ≥ 110 mm om te voorkomen dat de leiding verschuift. "Betonnen drukpijlers" Deze mogen niet lager zijn dan klasse C15 en moeten ter plaatse worden gestort op de uitgegraven oorspronkelijke fundering en het talud van de sleuf. Sommige bouwpartijen besteden onvoldoende aandacht aan de rol van drukpijlers. Ze spijkeren een houten paal of wig met een ijzeren pen naast de pijpleiding om als drukpijler te dienen. Soms is het volume van de cementen pijler te klein of wordt deze niet op de oorspronkelijke grond gestort. Aan de andere kant zijn sommige drukpijlers niet sterk genoeg. Hierdoor kunnen de drukpijlers tijdens de exploitatie van de pijpleiding niet functioneren en worden ze onbruikbaar, waardoor buisfittingen zoals T-stukken en bochten verkeerd uitgelijnd en beschadigd raken.
(2) De automatische uitlaatklep is niet geïnstalleerd of de installatiepositie is onredelijk.
Volgens het principe van de hydrauliek moeten automatische uitlaatkleppen worden ontworpen en geïnstalleerd op de hoogste punten van pijpleidingen in bergachtige gebieden of heuvels met grote golvingen. Zelfs in vlakke gebieden met weinig glooiend terrein moeten de pijpleidingen kunstmatig worden ontworpen bij het graven van sleuven. Er zijn hoogteverschillen, cyclisch stijgend of dalend, de helling is minimaal 1/500 en er worden 1-2 uitlaatkleppen ontworpen op het hoogste punt van elke kilometer.
Omdat tijdens het watertransport in de pijpleiding het gas in de pijpleiding ontsnapt en zich ophoopt in de verhoogde delen van de pijpleiding, waardoor er zelfs luchtbelvorming ontstaat. Wanneer de waterstroomsnelheid in de pijpleiding fluctueert, zullen de luchtbellen die in de verhoogde delen ontstaan, verder worden samengedrukt en uitgezet, waardoor het gas zal lekken. De druk die na compressie ontstaat, is tientallen of zelfs honderden keren groter dan de druk die ontstaat nadat het water is samengedrukt (openbaar verslag: Pump Butler). Op dit moment kan dit deel van de pijpleiding met verborgen gevaren leiden tot de volgende situaties:
• Nadat het water stroomopwaarts door de leiding is gestroomd, verdwijnt het druppelende water stroomafwaarts. Dit komt doordat de luchtzak in de leiding de waterstroom blokkeert, waardoor de waterkolom loslaat.
• Het samengeperste gas in de pijpleiding wordt tot het maximum samengeperst en zet snel uit, waardoor de pijpleiding scheurt.
• Wanneer water uit een hoogwaterbron met een bepaalde snelheid door zwaartekracht naar beneden wordt getransporteerd, stopt de waterkolom in de bovenstroomse leiding niet onmiddellijk nadat de bovenstroomse klep snel is gesloten. Dit komt door de traagheid van het hoogteverschil en de stroomsnelheid. De waterkolom beweegt nog steeds met een bepaalde snelheid. De stroomafwaartse stroomsnelheid is dan een feit. Op dat moment ontstaat er een vacuüm in de leiding omdat de lucht niet tijdig kan worden aangevuld, waardoor de leiding door de onderdruk leegloopt en beschadigd raakt.
(3) De sleuf- en aanvulgrond voldoen niet aan de voorschriften.
Onjuiste sleuven worden vaak aangetroffen in bergachtige gebieden, vooral omdat er in bepaalde gebieden veel stenen liggen. De sleuven worden handmatig gegraven of met explosieven opgeblazen. De bodem van de sleuf is zeer oneffen en er steken scherpe stenen uit. Wanneer dit gebeurt, moeten volgens de relevante regelgeving de stenen op de bodem van de sleuf worden verwijderd en moet er meer dan 15 centimeter zand worden verhard voordat de pijpleiding kan worden aangelegd. De bouwvakkers waren echter onverantwoordelijk of namen de risico's en legden het zand direct aan zonder zand te verharden of symbolisch wat zand te verharden. De pijpleiding wordt op de stenen gelegd. Wanneer de ophoging is voltooid en de waterleiding in gebruik wordt genomen, wordt deze, vanwege het gewicht van de pijpleiding zelf, de verticale gronddruk, de voertuigbelasting op de pijpleiding en de zwaartekracht, ondersteund door een of meerdere scherpe, verhoogde stenen aan de onderkant van de pijpleiding. Door een te hoge spanningsconcentratie is de kans groot dat de pijpleiding op dit punt beschadigd raakt en in een rechte lijn scheurt. Dit wordt vaak het "scoringeffect" genoemd.

4/Maatregelen

Er zijn veel beschermingsmaatregelen tegen waterslag, maar afhankelijk van de mogelijke oorzaken van waterslag moeten verschillende maatregelen worden genomen.
1. Het verlagen van de stroomsnelheid van waterleidingen kan de waterslagdruk tot op zekere hoogte verminderen, maar het zal de diameter van de waterleidingen vergroten en de projectinvestering verhogen. Bij het aanleggen van waterleidingen moet rekening worden gehouden met het vermijden van bulten of drastische hellingsverschillen om de lengte van de waterleiding te verkorten. Hoe langer de leiding, hoe groter de waterslagwaarde wanneer de pomp stilstaat. Van één pompstation naar twee pompstations wordt een wateraanzuigput gebruikt om de twee pompstations met elkaar te verbinden.
Waterslag wanneer de pomp gestopt is

De zogenaamde pompstop-waterslag verwijst naar het hydraulische schokfenomeen dat wordt veroorzaakt door plotselinge veranderingen in de stroomsnelheid in de waterpomp en drukleidingen wanneer de klep wordt geopend en gestopt door een plotselinge stroomstoring of andere redenen. Bijvoorbeeld, een storing in het elektriciteitsnet of elektrische apparatuur, een incidentele storing van de waterpomp, enz. kan ertoe leiden dat de centrifugaalpomp de klep opent en stopt, wat resulteert in waterslag wanneer de pomp wordt gestopt. De grootte van de waterslag wanneer de pomp wordt gestopt, hangt voornamelijk af van de geometrische opvoerhoogte van de pompkamer. Hoe hoger de geometrische opvoerhoogte, hoe groter de waterslagwaarde wanneer de pomp wordt gestopt. Daarom moet een geschikte pompopvoerhoogte worden gekozen op basis van de werkelijke lokale omstandigheden.

De maximale druk van waterslag bij een stilstaande pomp kan oplopen tot 200% van de normale werkdruk, of zelfs hoger, wat leidingen en apparatuur kan vernielen. Algemene ongevallen veroorzaken waterlekkage en wateruitval; ernstige ongevallen kunnen ertoe leiden dat de pompruimte overstroomt, apparatuur beschadigd raakt en installaties beschadigd raken. Dit kan zelfs leiden tot persoonlijk letsel of de dood.

Wacht na het stoppen van de pomp vanwege een ongeval tot de leiding achter de terugslagklep met water is gevuld voordat u de pomp start. Open de uitlaatklep van de waterpomp niet volledig wanneer u de pomp start, anders kan er een grote waterinslag ontstaan. In veel pompstations komen onder dergelijke omstandigheden vaak ernstige waterslagongelukken voor.

2. Installeer een waterslagverwijderingsapparaat
(1) Met behulp van constante spanningsregeltechnologie
Een PLC-automatisch besturingssysteem wordt gebruikt om de pomp met variabele frequentie en de werking van het gehele watertoevoersysteem in de pompruimte automatisch te regelen. Omdat de druk in het waterleidingnetwerk voortdurend verandert met veranderende werkomstandigheden, treedt er tijdens de werking van het systeem vaak een lage of overdruk op, wat gemakkelijk waterslag kan veroorzaken, wat kan leiden tot schade aan leidingen en apparatuur. Een PLC-automatisch besturingssysteem wordt gebruikt om het leidingnetwerk te besturen. Het systeem detecteert de druk, regelt de start en stop van de waterpomp en past de snelheid aan, regelt de stroming en handhaaft zo de druk op een bepaald niveau. De watertoevoerdruk van de pomp kan worden ingesteld met behulp van een microcomputer om een constante watertoevoerdruk te handhaven en overmatige drukschommelingen te voorkomen. De kans op waterslag wordt hiermee verkleind.
(2) Installeer een waterhamerverwijderaar
Dit apparaat voorkomt voornamelijk waterslag wanneer de pomp is gestopt. Het wordt over het algemeen geïnstalleerd in de buurt van de uitlaatpijp van de waterpomp. Het gebruikt de druk van de pijp zelf als energiebron om een automatische lagedrukwerking te realiseren. Dit betekent dat wanneer de druk in de pijp lager is dan de ingestelde beschermingswaarde, de afvoerpoort automatisch opengaat om water af te voeren. Drukontlasting wordt gebruikt om de druk in lokale leidingen in balans te brengen en de impact van waterslag op apparatuur en leidingen te voorkomen. Eliminators kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in twee typen: mechanische en hydraulische. Mechanische eliminators worden handmatig hersteld na een actie, terwijl hydraulische eliminators automatisch kunnen worden gereset.
(3) Installeer een langzaam sluitende terugslagklep op de uitlaatpijp van de waterpomp met grote diameter

Het kan effectief waterslag elimineren wanneer de pomp wordt gestopt, maar omdat een bepaalde hoeveelheid water terugstroomt wanneer deAPI 609Als de klep geactiveerd is, moet de wateraanzuigput een overloopleiding hebben. Er zijn twee soorten langzaam sluitende terugslagkleppen: hamerkleppen en energieopslagkleppen. Dit type klep kan de sluittijd van de klep indien nodig binnen een bepaald bereik aanpassen (welkom om te volgen: Pump Butler). Over het algemeen sluit de klep 70% tot 80% binnen 3 tot 7 seconden na een stroomstoring. De resterende 20% tot 30% sluittijd wordt aangepast op basis van de omstandigheden van de waterpomp en de leiding, meestal binnen 10 tot 30 seconden. Het is belangrijk om op te merken dat wanneer er een bult in de leiding zit en er waterslag optreedt, de rol van de langzaam sluitende terugslagklep zeer beperkt is.
(4) Een eenrichtingsdrukregeltoren opzetten
Deze wordt in de buurt van het pompstation of op een geschikte locatie in de pijpleiding gebouwd en de hoogte van de eenrichtingsdruktoren is lager dan de druk in de pijpleiding. Wanneer de druk in de pijpleiding lager is dan het waterniveau in de toren, vult de drukregeltoren water aan in de pijpleiding om te voorkomen dat de waterkolom breekt en om de waterslag te overbruggen. Het drukverlagende effect op andere waterslagen dan pompstopwaterslagen, zoals klepsluitwaterslagen, is echter beperkt. Bovendien moeten de prestaties van de eenrichtingsklep in de eenrichtingsdrukregeltoren absoluut betrouwbaar zijn. Zodra de klep faalt, kan dit een grote waterslag veroorzaken.
(5) Plaats een bypass-leiding (klep) in het pompstation
Wanneer het pompsysteem normaal werkt, is de terugslagklep gesloten omdat de waterdruk aan de drukzijde van de pomp hoger is dan de waterdruk aan de zuigzijde. Wanneer de pomp plotseling uitvalt door een stroomstoring, daalt de druk bij de uitlaat van het waterpompstation scherp, terwijl de druk aan de zuigzijde sterk stijgt. Onder dit drukverschil duwt het tijdelijke hogedrukwater in de aanzuigleiding de klepplaat van de terugslagklep open en stroomt naar het tijdelijke lagedrukwater in de drukwaterleiding, waardoor de lage waterdruk daar toeneemt. Aan de andere kant vermindert de waterpomp ook de drukstijging door waterslag aan de zuigzijde. Op deze manier worden de stijging en de drukval door waterslag aan beide zijden van het waterpompstation beheerst, waardoor waterslaggevaar effectief wordt verminderd en voorkomen.
(6) Een meertraps terugslagklep installeren
Voeg in een lange waterleiding een of meerterugslagkleppenVerdeel de waterleiding in meerdere secties en installeer op elke sectie een terugslagklep. Wanneer het water in de waterleiding terugstroomt tijdens waterslag, wordt elke terugslagklep één voor één gesloten om de terugslagstroom in meerdere secties te verdelen. Omdat de waterkolomhoogte in elke sectie van de waterleiding (of terugslagstroomsectie) vrij klein is, wordt het waterdebiet verminderd. Waterslagversterking. Deze beschermende maatregel kan effectief worden toegepast in situaties waar het geometrische hoogteverschil van de watertoevoer groot is, maar het kan de mogelijkheid van waterkolomscheiding niet elimineren. Het grootste nadeel is: een hoger energieverbruik van de waterpomp tijdens normaal bedrijf en hogere kosten voor de watervoorziening.