1/Concepte

El cop d'ariet també s'anomena cop d'ariet. Durant el transport d'aigua (o altres líquids), a causa de l'obertura o tancament sobtat deVàlvula de papallona Api, vàlvules de comporta, comproveu les vàlvules ivàlvules de bola. les aturades sobtades de les bombes d'aigua, l'obertura i el tancament sobtats dels àleps guia, etc., el cabal canvia sobtadament i la pressió fluctua significativament. L'efecte del cop d'ariet és un terme clar. Es refereix a un cop d'ariet sever causat per l'impacte del flux d'aigua a la canonada quan la bomba d'aigua s'engega i s'atura. Perquè dins de la canonada d'aigua, la paret interior de la canonada és llisa i l'aigua flueix lliurement. Quan una vàlvula oberta es tanca sobtadament o la bomba de subministrament d'aigua s'atura, el flux d'aigua generarà una pressió sobre la vàlvula i la paret de la canonada, principalment la vàlvula o la bomba. Com que la paret de la canonada és llisa, sota l'acció de la inèrcia del flux d'aigua posterior, la força hidràulica arriba ràpidament al màxim i produeix efectes destructius. Aquest és l'"efecte del cop d'ariet" en hidràulica, és a dir, el cop d'ariet positiu. Al contrari, quan una vàlvula tancada s'obre sobtadament o la bomba d'aigua s'engega, també es produirà un cop d'ariet, que s'anomena cop d'ariet negatiu, però no és tan gran com el primer. L'impacte de pressió farà que la paret de la canonada estigui tensada i produeixi soroll, com un martell colpejant la canonada, per la qual cosa s'anomena efecte del cop d'ariet.

2/Perills

La pressió instantània generada pel cop d'ariet pot arribar a desenes o fins i tot centenars de vegades la pressió normal de funcionament a la canonada. Aquestes grans fluctuacions de pressió poden causar fortes vibracions o sorolls al sistema de canonades i poden danyar les juntes de les vàlvules. Té un efecte molt perjudicial sobre el sistema de canonades. Per evitar el cop d'ariet, cal dissenyar correctament el sistema de canonades per evitar que el cabal sigui massa alt. En general, el cabal dissenyat de la canonada ha de ser inferior a 3 m/s i cal controlar la velocitat d'obertura i tancament de la vàlvula.
Com que la bomba s'engega, s'atura i les vàlvules s'obren i es tanquen massa ràpidament, la velocitat de l'aigua canvia dràsticament, especialment el cop d'ariet causat per l'aturada sobtada de la bomba, que pot danyar les canonades, les bombes d'aigua i les vàlvules, i fer que la bomba d'aigua inverteixi el gir i redueixi la pressió de la xarxa de canonades. L'efecte del cop d'ariet és extremadament destructiu: si la pressió és massa alta, farà que la canonada es trenqui. Al contrari, si la pressió és massa baixa, farà que la canonada es col·lapsi i danyi les vàlvules i els elements de fixació. En molt poc temps, el cabal d'aigua augmenta de zero al cabal nominal. Com que els fluids tenen energia cinètica i un cert grau de compressibilitat, grans canvis en el cabal en un període de temps molt curt causaran impactes d'alta i baixa pressió a la canonada.

3/generar

Hi ha moltes raons per al cop d'ariet. Els factors comuns són els següents:

1. La vàlvula s'obre o es tanca de sobte;

2. La unitat de la bomba d'aigua s'atura o s'engega de sobte;

3. Una sola canonada transporta aigua a un lloc elevat (la diferència d'alçada del terreny de subministrament d'aigua supera els 20 metres);

4. L'elevació total (o pressió de treball) de la bomba d'aigua és gran;

5. La velocitat del flux d'aigua a la canonada d'aigua és massa gran;

6. La canonada d'aigua és massa llarga i el terreny canvia molt.
7. La construcció irregular és un perill ocult en els projectes de canonades de subministrament d'aigua
(1) Per exemple, la producció de pilars d'empenta de ciment per a tes, colzes, reductors i altres unions no compleix els requisits.
Segons el "Reglament tècnic per a l'enginyeria de canonades de subministrament d'aigua de clorur de polivinil rígid enterrades", s'han d'instal·lar pilars d'empenta de ciment en juntes com ara tes, colzes, reductors i altres canonades amb un diàmetre de ≥110 mm per evitar que la canonada es mogui. "Pilars d'empenta de formigó" No han de ser inferiors al grau C15 i s'han de colar in situ sobre la fonamentació del sòl original excavat i el pendent de la rasa. Algunes empreses de construcció no presten prou atenció al paper dels pilars d'empenta. Claven una estaca de fusta o entapissen una punta de ferro al costat de la canonada per actuar com a pilar d'empenta. De vegades, el volum del pilar de ciment és massa petit o no s'aboca sobre el sòl original. D'altra banda, alguns pilars d'empenta no són prou resistents. Com a resultat, durant el funcionament de la canonada, els pilars d'empenta no poden funcionar i es tornen inútils, cosa que fa que els accessoris de canonada com ara tes i colzes es desalinein i es facin malbé.
(2) La vàlvula d'escapament automàtica no està instal·lada o la posició d'instal·lació no és raonable.
Segons el principi de la hidràulica, les vàlvules d'escapament automàtiques s'han de dissenyar i instal·lar als punts més alts de les canonades en zones muntanyoses o turons amb grans ondulacions. Fins i tot en zones planes amb terreny ondulat petit, les canonades s'han de dissenyar artificialment en excavar trinxeres. Hi ha pujades i baixades, pujades o baixades de manera cíclica, el pendent no és inferior a 1/500, i s'han de dissenyar 1-2 vàlvules d'escapament al punt més alt de cada quilòmetre.
Perquè durant el procés de transport d'aigua a la canonada, el gas de la canonada s'escaparà i s'acumularà a les parts elevades de la canonada, fins i tot formant un bloqueig d'aire. Quan el cabal d'aigua a la canonada fluctua, les bosses d'aire formades a les parts elevades continuaran comprimint-se i expandint-se, i el gas es... La pressió generada després de la compressió és desenes o fins i tot centenars de vegades més gran que la pressió generada després de comprimir l'aigua (compte públic: Pump Butler). En aquest moment, aquesta secció de la canonada amb perills ocults pot conduir a les situacions següents:
• Després que l'aigua passi riu amunt de la canonada, el degoteig desapareix riu avall. Això és degut a que la bossa d'aire de la canonada bloqueja el flux d'aigua, provocant la separació de la columna d'aigua.
• El gas comprimit a la canonada es comprimeix fins al límit màxim i s'expandeix ràpidament, cosa que provoca la ruptura de la canonada.
• Quan l'aigua d'una font d'aigua alta es transporta riu avall a una certa velocitat per flux per gravetat, després que la vàlvula riu amunt es tanqui ràpidament, a causa de la inèrcia de la diferència d'alçada i el cabal, la columna d'aigua a la canonada riu amunt no s'atura immediatament. Encara es mou a una certa velocitat. La velocitat flueix riu avall. En aquest moment, es forma un buit a la canonada perquè l'aire no es pot reposar a temps, cosa que fa que la canonada es desinfli per la pressió negativa i es faci malbé.
(3) La rasa i el terra de farciment no compleixen les normatives.
Les trinxeres no qualificades sovint es veuen a les zones muntanyoses, principalment perquè hi ha moltes pedres en certes zones. Les trinxeres s'excaven manualment o amb explosius. El fons de la trinxera és molt irregular i té pedres afilades que sobresurten. En aquest cas, d'acord amb les normatives pertinents, s'han de treure les pedres del fons de la trinxera i s'han de pavimentar més de 15 centímetres de sorra abans de poder col·locar la canonada. Tanmateix, els treballadors de la construcció van ser irresponsables o van retallar les cantonades i van col·locar directament la sorra sense pavimentar sorra o pavimentar simbòlicament una mica de sorra. La canonada es col·loca sobre les pedres. Quan es completa el farciment i es posa en funcionament l'aigua, a causa del pes de la canonada en si, la pressió vertical de la terra, la càrrega del vehicle sobre la canonada i la superposició de la gravetat, està suportada per una o diverses pedres afilades aixecades a la part inferior de la canonada. , concentració excessiva d'estrès, és molt probable que la canonada es faci malbé en aquest punt i s'esquerdi en línia recta en aquest punt. Això és el que la gent sovint anomena "efecte de puntuació".

4/Mesures

Hi ha moltes mesures de protecció contra el cop d'ariet, però cal prendre mesures diferents segons les possibles causes del cop d'ariet.
1. La reducció del cabal de les canonades d'aigua pot reduir la pressió del cop d'ariet fins a cert punt, però augmentarà el diàmetre de les canonades d'aigua i augmentarà la inversió del projecte. A l'hora de dissenyar les canonades d'aigua, cal tenir en compte la possibilitat d'evitar protuberàncies o canvis dràstics de pendent per reduir la longitud de la canonada d'aigua. Com més llarga sigui la canonada, més gran serà el valor del cop d'ariet quan la bomba està aturada. Des d'una estació de bombament fins a dues estacions de bombament, s'utilitza un pou d'aspiració d'aigua per connectar les dues estacions de bombament.
Cop d'ariet quan la bomba està aturada

El denominat cop d'ariet per aturada de la bomba es refereix al fenomen de xoc hidràulic causat per canvis sobtats en la velocitat del flux a la bomba d'aigua i les canonades de pressió quan la vàlvula s'obre i s'atura a causa d'una interrupció sobtada del corrent o altres motius. Per exemple, una fallada del sistema d'alimentació o de l'equip elèctric, una fallada ocasional de la unitat de la bomba d'aigua, etc., pot fer que la bomba centrífuga obri la vàlvula i s'aturi, cosa que provoca un cop d'ariet quan la bomba s'atura. La mida del cop d'ariet quan la bomba s'atura està principalment relacionada amb el capçal geomètric de la sala de bombes. Com més alt sigui el capçal geomètric, més gran serà el valor del cop d'ariet quan la bomba s'atura. Per tant, s'ha de seleccionar un capçal de bomba raonable en funció de les condicions locals reals.

La pressió màxima del cop d'ariet quan una bomba està aturada pot arribar al 200% de la pressió normal de treball, o fins i tot més, cosa que pot destruir canonades i equips. Els accidents generals provoquen "fuites d'aigua" i talls d'aigua; els accidents greus provoquen inundacions a la sala de bombes, danys a l'equip i danys a les instal·lacions.

Després d'aturar la bomba a causa d'un accident, espereu fins que la canonada que hi ha darrere de la vàlvula antiretorn estigui plena d'aigua abans d'engegar la bomba. No obriu completament la vàlvula de sortida de la bomba d'aigua en engegar la bomba, ja que en cas contrari es produirà un gran impacte d'aigua. En aquestes circumstàncies, sovint es produeixen accidents greus per cop d'ariet en moltes estacions de bombament.

2. Configureu el dispositiu d'eliminació del cop d'ariet
(1) Ús de tecnologia de control de voltatge constant
Un sistema de control automàtic PLC s'utilitza per controlar la bomba amb velocitat de freqüència variable i per controlar automàticament el funcionament de tot el sistema de la sala de bombes de subministrament d'aigua. Com que la pressió de la xarxa de canonades de subministrament d'aigua continua canviant amb els canvis en les condicions de treball, sovint es produeix una baixa pressió o una sobrepressió durant el funcionament del sistema, cosa que pot causar fàcilment cops d'ariet, cosa que pot provocar danys a les canonades i als equips. Un sistema de control automàtic PLC s'utilitza per controlar la xarxa de canonades. Detecció de pressió, control de retroalimentació de l'arrencada i l'aturada de la bomba d'aigua i ajust de la velocitat, control del cabal i, per tant, mantenir la pressió a un nivell determinat. La pressió de subministrament d'aigua de la bomba es pot ajustar controlant el microordinador per mantenir un subministrament d'aigua a pressió constant i evitar fluctuacions excessives de pressió. Es redueix la probabilitat de cops d'ariet.
(2) Instal·leu l'eliminador de cops d'ariet
Aquest dispositiu evita principalment els cops d'ariet quan la bomba està aturada. Generalment s'instal·la a prop del tub de sortida de la bomba d'aigua. Utilitza la pressió del propi tub com a energia per realitzar una acció automàtica de baixa pressió. És a dir, quan la pressió al tub és inferior al valor de protecció establert, el port de drenatge s'obrirà automàticament per drenar l'aigua. L'alleujament de pressió s'utilitza per equilibrar la pressió de les canonades locals i evitar l'impacte del cop d'ariet sobre els equips i les canonades. Els eliminadors generalment es poden dividir en dos tipus: mecànics i hidràulics. Els eliminadors mecànics es restauren manualment després de l'acció, mentre que els eliminadors hidràulics es poden reiniciar automàticament.
(3) Instal·leu una vàlvula de retenció de tancament lent al tub de sortida de la bomba d'aigua de gran diàmetre

Pot eliminar eficaçment el cop d'ariet quan la bomba està aturada, però com que una certa quantitat d'aigua tornarà a fluir quan laApi 609Quan s'activa la vàlvula, el pou d'aspiració d'aigua ha de tenir una canonada de sobreeiximent. Hi ha dos tipus de vàlvules de retenció de tancament lent: de tipus martell i d'emmagatzematge d'energia. Aquest tipus de vàlvula pot ajustar el temps de tancament de la vàlvula dins d'un rang determinat segons calgui (benvinguts a seguir: Pump Butler). Generalment, la vàlvula es tanca entre un 70% i un 80% en un termini de 3 a 7 segons després d'una fallada de corrent. El temps de tancament restant, del 20% al 30%, s'ajusta segons les condicions de la bomba d'aigua i la canonada, generalment en un rang de 10 a 30 segons. Cal destacar que quan hi ha una protuberància a la canonada i es produeix un cop d'ariet, el paper de la vàlvula de retenció de tancament lent és molt limitat.
(4) Instal·lar una torre reguladora de pressió unidireccional
Es construeix a prop de l'estació de bombament o en un lloc adequat a la canonada, i l'alçada de la torre de compensació unidireccional és inferior a la pressió de la canonada. Quan la pressió a la canonada és inferior al nivell d'aigua a la torre, la torre reguladora de pressió reomple aigua a la canonada per evitar que la columna d'aigua es trenqui i pugui fer de pont sobre el cop d'ariet. Tanmateix, el seu efecte reductor de pressió sobre els cops d'ariet que no siguin els cops d'ariet per aturar la bomba, com ara els cops d'ariet per tancar la vàlvula, és limitat. A més, el rendiment de la vàlvula unidireccional utilitzada a la torre reguladora de pressió unidireccional ha de ser absolutament fiable. Si la vàlvula falla, pot provocar un cop d'ariet important.
(5) Instal·leu una canonada de bypass (vàlvula) a l'estació de bombament
Quan el sistema de bombament funciona normalment, la vàlvula antiretorn es tanca perquè la pressió de l'aigua al costat de pressió de la bomba és més alta que la pressió de l'aigua al costat d'aspiració. Quan una fallada accidental de corrent atura sobtadament la bomba, la pressió a la sortida de l'estació de bombament d'aigua disminueix bruscament, mentre que la pressió al costat d'aspiració augmenta bruscament. Sota aquesta pressió diferencial, l'aigua a alta pressió transitòria del tub principal d'aspiració d'aigua empeny a obrir la placa de la vàlvula antiretorn i flueix cap a l'aigua a baixa pressió transitòria del tub principal d'aigua a pressió, fent que la baixa pressió d'aigua allà augmenti; d'altra banda, la bomba d'aigua també redueix l'augment de la pressió del cop d'ariet al costat d'aspiració. D'aquesta manera, es controla l'augment i la caiguda de pressió del cop d'ariet a banda i banda de l'estació de bombament d'aigua, reduint i evitant així eficaçment els riscos de cop d'ariet.
(6) Instal·leu una vàlvula antiretorn multietapa
En una canonada d'aigua llarga, afegiu-hi un o mésvàlvules de retenció, dividiu la canonada d'aigua en diverses seccions i instal·leu una vàlvula de retenció a cada secció. Quan l'aigua de la canonada d'aigua flueix cap enrere durant el cop d'ariet, cada vàlvula de retenció es tanca una rere l'altra per dividir el flux de retroflux en diverses seccions. Com que el cap hidrostàtic a cada secció de la canonada d'aigua (o secció de flux de retroflux) és força petit, el cabal d'aigua es redueix. Impuls del cop d'ariet. Aquesta mesura de protecció es pot utilitzar eficaçment en situacions on la diferència geomètrica d'alçada del subministrament d'aigua és gran; però no pot eliminar la possibilitat de separació de la columna d'aigua. El seu major desavantatge és: l'augment del consum d'energia de la bomba d'aigua durant el funcionament normal i l'augment dels costos del subministrament d'aigua.