1/Concepte

El cop d'ariet també s'anomena cop d'ariet.Durant el transport d'aigua (o altres líquids), per obertura o tancament sobtatVàlvula de papallona Api, vàlvules de comporta, vàlvules de control ivàlvules de bola.parades sobtades de les bombes d'aigua, obertura i tancament sobtats de pales de guia, etc., el cabal canvia sobtadament i la pressió oscil·la significativament.L'efecte cop d'ariet és un terme viu.Es refereix a un fort cop d'ariet causat per l'impacte del flux d'aigua a la canonada quan s'engega i s'atura la bomba d'aigua.Com que 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 de sobte o s'atura la bomba de subministrament d'aigua, el flux d'aigua generarà una pressió a 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 cop d'ariet" en hidràulica, és a dir, cop d'ariet positiu.Al contrari, quan s'obre sobtadament una vàlvula tancada o s'engega la bomba d'aigua, també es produirà un cop d'ariet, que s'anomena cop d'ariet negatiu, però no és tan gran com l'anterior.L'impacte de la pressió farà que la paret de la canonada estigui estressada i produeixi soroll, igual que un martell que colpeja la canonada, per la qual cosa s'anomena efecte de 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 de funcionament normal a la canonada.Aquestes fluctuacions de pressió tan grans poden causar fortes vibracions o sorolls al sistema de canonades i poden danyar les juntes de la vàlvula.Té un efecte molt perjudicial sobre el sistema de canonades.Per evitar els cops d'ariet, el sistema de canonades s'ha de dissenyar correctament per evitar que el cabal sigui massa elevat.En general, el cabal dissenyat de la canonada ha de ser inferior a 3 m/s i s'ha de controlar la velocitat d'obertura i tancament de la vàlvula.
Com que la bomba s'engega, s'atura i les vàlvules s'obren i 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 provocar la inversió de la bomba d'aigua i reduir 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, provocarà que la canonada s'enfonsi i danyin les vàlvules i les fixacions.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 provocaran impactes d'alta i baixa pressió a la canonada.

3/generar

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

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

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

3. Una única canonada transporta l'aigua a un lloc alt (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 molls d'empenta de ciment per a tees, colzes, reductors i altres juntes no compleix els requisits.
Segons el "Reglament tècnic per a l'enginyeria de canonades de subministrament d'aigua de clorur de polivinil rígid enterrat", s'han d'instal·lar molls d'empenta de ciment a les juntes com ara tees, colzes, reductors i altres canonades amb un diàmetre de ≥110 mm per evitar que la canonada es mogui."Molls d'empenta de formigó" No hauria de ser inferior al grau C15 i s'hauria de colar in situ a la base del sòl original excavada i al talús de la rasa.Algunes parts de la construcció no presten prou atenció al paper dels molls d'empenta.Clavan una estaca de fusta o falques una punta de ferro al costat de la canonada per actuar com a moll d'empenta.De vegades, el volum del moll de ciment és massa petit o no s'aboca al sòl original.D'altra banda, alguns molls d'empenta no són prou forts.Com a resultat, durant l'operació de la canonada, els molls d'empenta no poden funcionar i esdevenen inútils, fent que els accessoris de canonades com ara tees i colzes estiguin desalineats i danyats.​
(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 alts de les canonades en zones muntanyoses o turons amb grans ondulacions.Fins i tot a les zones planes amb un petit terreny ondulat, les canonades s'han de dissenyar artificialment quan s'excava trinxeres.Hi ha pujades i baixades, pujant o baixant de manera cíclica, el pendent no és inferior a 1/500, i es dissenyen 1-2 vàlvules d'escapament al punt més alt de cada quilòmetre.​
Com que 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 serà La pressió generada després de la compressió és desenes o fins i tot centenars de vegades més gran que la pressió generada després l'aigua es comprimeix (compte públic: Pump Butler).En aquest moment, aquest tram de canonada amb perills ocults pot donar lloc a les situacions següents:
• Després de passar aigua aigües amunt de la canonada, l'aigua degotejada desapareix aigües avall.Això es deu al fet que la bossa d'aire de la canonada bloqueja el flux d'aigua, provocant la separació de la columna d'aigua.​
• El gas comprimit de la canonada es comprimeix fins al límit màxim i s'expandeix ràpidament, provocant la ruptura de la canonada.​
• Quan l'aigua d'una font d'aigua alta es transporta aigües avall a una certa velocitat mitjançant el flux de gravetat, després que la vàlvula aigües amunt es tanqui ràpidament, a causa de la inèrcia de la diferència d'alçada i el cabal, la columna d'aigua de la canonada aigües 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, la qual cosa fa que la canonada es desinfle per la pressió negativa i es malmet.
(3) La rasa i el terra de rebliment no compleixen la normativa.
Sovint es veuen trinxeres no qualificades a les zones muntanyoses, principalment perquè hi ha moltes pedres en determinades zones.Les trinxeres es caven manualment o s'exploten amb explosius.El fons de la rasa és seriosament irregular i té pedres esmolades que sobresurten.Quan es trobi amb això, en aquest cas, d'acord amb la normativa pertinent, s'han d'eliminar les pedres del fons de la rasa i s'han de pavimentar més de 15 centímetres de sorra abans de poder col·locar la canonada.Tanmateix, els treballadors de la construcció eren irresponsables o tallaven cantonades i posaven directament la sorra sense pavimentar sorra ni pavimentar simbòlicament una mica de sorra.La canonada es col·loca sobre les pedres.Quan s'ha completat el farciment i l'aigua es posa en funcionament, a causa del pes de la pròpia canonada, la pressió vertical de la terra, la càrrega del vehicle a la canonada i la superposició de la gravetat, està recolzada per una o diverses pedres aixecades afilades. 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'esquerde al llarg d'una línia recta en aquest punt.Això és el que sovint la gent anomena "efecte de puntuació".​

4/Mesures

Hi ha moltes mesures de protecció contra el cop d'ariet, però cal prendre diferents mesures 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.Quan s'instal·len les canonades d'aigua, s'ha de tenir en compte evitar els geps o els 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 s'atura la bomba.D'una estació de bombeig a dues estacions de bombeig, s'utilitza un pou d'aspiració d'aigua per connectar les dues estacions de bombeig.
Cop d'ariete quan la bomba està parada

L'anomenat cop d'ariet d'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 a les canonades de pressió quan la vàlvula s'obre i s'atura a causa d'un tall sobtat d'energia o altres motius.Per exemple, una fallada del sistema elèctric o de l'equip elèctric, una fallada ocasional de la unitat de la bomba d'aigua, etc. poden fer que la bomba centrífuga obri la vàlvula i s'aturi, provocant un cop d'ariet quan la bomba s'atura.La mida del cop d'ariet quan la bomba està aturada està relacionada principalment amb el capçal geomètric de la sala de bombes.Com més gran sigui la capçalera geomètrica, més gran serà el valor del cop d'ariet quan la bomba està aturada.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 de treball normal, o fins i tot més, que pot destruir canonades i equips.Els accidents generals provoquen "fuites d'aigua" i talls d'aigua;accidents greus provoquen que s'inundi la sala de bombes, que es facin malbé l'equip i que les instal·lacions es facin malbé.danyar o fins i tot causar danys personals o la mort.

Després d'aturar la bomba a causa d'un accident, espereu fins que la canonada que hi ha darrere de la vàlvula de retenció s'ompli d'aigua abans d'engegar la bomba.No obriu completament la vàlvula de sortida de la bomba d'aigua quan engegueu la bomba, en cas contrari es produirà un gran impacte d'aigua.Sovint es produeixen accidents importants de cops d'ari en moltes estacions de bombeig en aquestes circumstàncies.

2. Configura el dispositiu d'eliminació de cops d'ariet
(1) Utilitzant tecnologia de control de tensió constant
S'utilitza un sistema de control automàtic PLC per controlar la bomba amb velocitat de freqüència variable i controlar automàticament el funcionament de tot el sistema de la sala de bombes de subministrament d'aigua.Atès 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 provocar fàcilment un cop d'ariet i danyar les canonades i els equips.S'utilitza un sistema de control automàtic PLC per controlar la xarxa de canonades.Detecció de pressió, control de retroalimentació de l'arrencada i parada de la bomba d'aigua i ajust de velocitat, control del cabal, i així mantenir la pressió a un cert nivell.La pressió de subministrament d'aigua de la bomba es pot configurar controlant el microordinador per mantenir el subministrament d'aigua a pressió constant i evitar fluctuacions excessives de pressió.Es redueix la probabilitat de cop d'ariet.
(2) Instal·leu l'eliminador de cops d'ariet
Aquest dispositiu evita principalment el cop d'ariet quan la bomba està parada.Generalment s'instal·la a prop de la canonada de sortida de la bomba d'aigua.Utilitza la pressió de la pròpia canonada com a potència per realitzar una acció automàtica de baixa pressió.És a dir, quan la pressió a la canonada 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 en equips i canonades.Els eliminadors generalment es poden dividir en dos tipus: mecànics i hidràulics.Els eliminadors mecànics es restableixen manualment després de l'acció, mentre que els eliminadors hidràulics es poden restablir automàticament.
(3) Instal·leu una vàlvula de retenció de tancament lent a la canonada de sortida de la bomba d'aigua de gran diàmetre

Pot eliminar eficaçment el cop d'ariet quan la bomba s'atura, però perquè una certa quantitat d'aigua tornarà quan elApi 609vàlvula activada, el pou d'aspiració d'aigua ha de tenir un tub de desbordament.Hi ha dos tipus de vàlvules de retenció de tancament lent: tipus martell i tipus d'emmagatzematge d'energia.Aquest tipus de vàlvula pot ajustar el temps de tancament de la vàlvula dins d'un rang determinat segons sigui necessari (benvingut a seguir: Pump Butler).En general, la vàlvula es tanca entre un 70% i un 80% en un termini de 3 a 7 segons després d'un tall de corrent.El temps de tancament del 20% al 30% restant s'ajusta segons les condicions de la bomba d'aigua i la canonada, generalment en el rang de 10 a 30 segons.Val la pena assenyalar que quan hi ha una gepa a la canonada i es produeix un cop d'ariet, el paper de la vàlvula de retenció de tancament lent és molt limitat.
(4) Configureu una torre de regulació de pressió unidireccional
Es construeix a prop de l'estació de bombeig o en un lloc adequat de la canonada, i l'alçada de la torre de sobrecàrrega unidireccional és inferior a la pressió de la canonada.Quan la pressió a la canonada és inferior al nivell de l'aigua a la torre, la torre de regulació de la pressió omple l'aigua a la canonada per evitar que la columna d'aigua es trenqui i uneix el cop d'ariet.No obstant això, el seu efecte de reducció de pressió sobre el cop d'ariet, que no sigui el cop d'ariet d'aturada de la bomba, com ara el cop d'arieta de tancament de vàlvules, és limitat.A més, el rendiment de la vàlvula unidireccional utilitzada a la torre de regulació de pressió unidireccional ha de ser absolutament fiable.Un cop falla la vàlvula, pot provocar un gran cop d'ariet.
(5) Instal·leu una canonada de derivació (vàlvula) a l'estació de bombeig
Quan el sistema de bomba funciona amb normalitat, la vàlvula de retenció està tancada perquè la pressió de l'aigua al costat de pressió de la bomba és superior a la pressió de l'aigua al costat d'aspiració.Quan l'interrupció de l'alimentació accidental atura la bomba sobtadament, la pressió a la sortida de l'estació de bomba d'aigua cau bruscament, mentre que la pressió al costat d'aspiració augmenta bruscament.Sota aquesta pressió diferencial, l'aigua transitòria d'alta pressió a la canonada principal d'aspiració d'aigua obre la placa de la vàlvula de retenció i flueix a l'aigua transitòria de baixa pressió a la canonada principal d'aigua a pressió, fent que la baixa pressió de l'aigua augmenti;d'altra banda, la bomba d'aigua També es redueix l'augment de la pressió del cop d'ariet pel costat d'aspiració.D'aquesta manera, es controla l'augment del cop d'ariet i la caiguda de pressió a banda i banda de l'estació de bombeig d'aigua, reduint i evitant així de manera eficaç els perills de cop d'ariet.
(6) Configureu una vàlvula de retenció de diverses etapes
En una canonada d'aigua llarga, afegiu-ne una 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 torna durant el cop d'ariet, cada vàlvula de retenció es tanca una darrere l'altra per dividir el flux de retrocés en diverses seccions.Com que el capçal hidrostàtic de cada secció de la canonada d'aigua (o secció de flux de retrocés) és força petit, el cabal d'aigua es redueix.Augment del martell.Aquesta mesura de protecció es pot utilitzar eficaçment en situacions en què la diferència d'alçada geomètrica del subministrament d'aigua és gran;però no pot eliminar la possibilitat de separació de la columna d'aigua.El seu major desavantatge és: augment del consum d'energia de la bomba d'aigua durant el funcionament normal i augment dels costos de subministrament d'aigua.