Гідравлічний удар

Динамічні зміни тиску також називаються пульсаціями тиску або, стосовно до водних системам, гідравлічним ударом. Останній термін позначає небажані ефекти, які, супроводжують пульсації тиску, подібно ударам молота, можуть впливати на труби і компоненти системи. Гідравлічний удар є причиною додаткового збільшення динамічного навантаження на систему трубопроводу, запірні клапани, елементи кріплення, супорти, компоненти системи та інші. Терміном «гідравлічний удар» позначають як підвищення, так і зниження тиску. На відміну від сили тиск є ненаправленим, тобто воно не має вектора. Тільки після того, як гідростатичний напір почне діяти на обмежену площу, виникає сила, що діє в напрямку нормалі до даної площі.

Так як запобігти скачки тиску при експлуатації трубопровідної системи неможливо в принципі, найважливішим моментом є утримування динамічних змін тиску в контрольованих межах. Ситуація ускладнюється тим, що збиток, заподіяний неприпустимими пульсаціями тиску, не завжди є видимим. Часто наслідки їх впливу, наприклад, утворення тріщин в трубі, ослаблення або від’єднання фланців труби, проявляються через довгий час. Причина пошкодження в такому випадку невідома.

Деякі з типових пошкоджень, викликаних гідравлічним ударом, перераховані нижче:

При підвищенні тиску:

- Розрив труби

- Пошкодження кріпильних пристроїв труби

- Пошкодження насосів, фундаментів, фітингів та трубопровідної арматури

При зниженні тиску:

- Зминання пластикових і тонкостінних сталевих труб

- Викришування цементної внутрішнього облицювання труб

- Підсос брудної води або повітря в трубопровід через фланцеві з’єднання або з’єднувальні муфти, сальникові ущільнення або місця витоку

- Розрив стовпа рідини (суцільність потоку), за яким слідують високі стрибки тиску, коли окремі стовпи рідини возз’єднуються з ударом (макрокавітація).

Швидке перекриття запірного клапана в трубопроводі призводить до того, що сила інерції стовпа рідини діє на затворну пристрій клапана. Це підвищує тиск, який чиниться на ту сторону клапана, яка звернена вгору за течією, в той час як на стороні клапана, яка звернена вниз за течією - тиск падає.

В якості ілюстрації іншого прикладу інерції на Рис. 4 - а зображена напірна труба насоса. У випадку дуже невеликого моменту інерції насоса і двигуна несправність насоса призводить до його раптової зупинки, що робить той же ефект, що й раптово перекритий запірний клапан, тільки на цей раз - на боці клапана, зверненої вниз за течією. Сила інерції призводить до того, що потік рідини на стороні насоса, зверненої вниз за течією (напірний трубопровід), відривається, утворюючи кавітаціонну порожнину, що складається з суміші парів води і виходить розчиненого повітря. Коли стовп рідини згодом повертається і возз’єднується з ударом, виникає високий тиск. Це явище (розрив стовпа рідини з подальшим возз’єднанням) називається макрокавітаціей.


а	б	в
Рис. 4-а. Макрокавітація після аварійної зупинки насоса

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основи експлуатації	\|	Основні способи захисту від гідроудару

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.016 сек.