Поиск мастера по ремонту

Гидравлический удар в трубопроводах

Гидравлический удар в трубопроводах

В коммунальном хозяйстве, в том числе на сетях подачи тепла, воды и отведения стоков, а также в других отраслях промышленности и энергетики более половины повреждений трубопроводов являются последствием гидравлических ударов.

Обеспечение безаварийной, следовательно, и безопасной работы сетей напрямую связано со снижением воздействия этого процесса.

Можно привести не один пример, когда гидравлический удар приводил к значительным разрушениям. Например, серьезная авария на Саяно-Шушенской ГЭС. Не так давно в начале 2014 года по этой же причине город на котельной в Бердске произошло разрушение теплотрассы, оставившее большой количество домов без отопления.

Поэтому нужно заранее учитывать резкие скачки давления в трубопроводах, создающиеся при скачкообразном увеличении ее скорости. Они могут привести как к образованию трещин и к более серьезным разрушениям сетей.

Несправедливо не отметить, что в современной технике это явление используется и с практической целью. Это конструкция гидравлического тарана, позволяющая без использования насосов поднимать жидкость на большую высоту, чем ее уровень в питающем резервуаре.

Гидравлический удар в трубопроводах

Для этого располагают еще одну герметичную емкость, снабженную двумя клапанами расположенными на входе и через некоторое расстояние (на этом отрезке и возникает гидравлический удар) и всю конструкцию соединяют с более высоким резервуаром.

Резко открывая первый клапан (управляемый) создают гидравлический удар, который резко повышает давление, под его действием жидкость открывает второй клапан, создает повышенное давление в нижней емкости и по трубопроводу устремляется в верхнюю. Затем цикл повторяется.

С явлением гидравлического удара люди знакомы уже не одно столетие, с тех пор как стали широко использоваться трубопроводы для транспортировки жидкости. И с тех пор стараются бороться с ним. Теорию этого явления сформулировал русский ученый Н. Жуковский в позапрошлом веке.

Она описывается формулой названной его именем:

Δp = ρ(v0 – v1)c,

Здесь:

Δp — увеличение давления;

ρ — плотность жидкости;

v0 и v1 — начальная (перед закрытием трубопровода) и конечная скорости;

с — скорость распространения ударной волны.

Время распространения и длину ударной волны легко определить по справедливому для любых волн соотношению — c = 2 L/τ, где L длина, а τ время.

Гидравлический удар в трубопроводах

Процесс развития гидравлического удара в трубопроводе можно разбить на следующие этапы:

наполнение жидкостью;

резкое снижение ее скорости из-за возникновения препятствия;

подъем давления;

достижение максимального напора;

движение потока назад;

максимально сжатие;

период разряжения.

Снижение эффекта гидравлического удара достигается за счет использования эластичных труб или создания воздушных карманов в трубопроводах, а также плавным закрытием арматуры. Для того чтобы уменьшить скорость перекрытия кранов и задвижек их снабжают приводами с редукторами.

 

Гидравлический удар в трубопроводах

Механический редуктор, например червячный снижает скорость движения запирающего элемента, уменьшает необходимое усилие для приведения его в действие, а также позволяет ограничить его рабочий ход.

Также такой тип привода позволяет обойтись без стопорящих или тормозных устройств, не допуская самопроизвольного открытия или закрытия заслонки или крана.

Еще одним распространенным типом привода является пневматический, он работает от повышенного давления воздуха создаваемого компрессором. Он может создать постоянные или переменные усилия в любом положении исполнительного механизма.

Клапана для защиты от гидроудара

Число передачи зависит от давления жидкости, усилия на сжатие и размеров поршня. При подборе этого исполнительного механизма обязательно нужно учитывать его тип, рабочее давление пневмоприводов управления, время срабатывания, диапазон рабочих температур, тип (при наличии) защитного покрытия.

Классификация приводов производится по следующим признакам:

по количеству позиций (две или много);

по направлению (в одну или две);

по типу механизма — мембранные, поршневые или струйные.

Кроме пневматических и механических используются также электрические и гидравлические устройства, а также всевозможные комбинации всех перечисленных типов.

Разработано очень большое количество конструкций устройств для плавного перекрытия трубопроводов позволяющих до минимума снизить вероятность возникновения гидравлических ударов в жидкости, а значит увеличить надежность и безопасность сетей.

Видео: Редуктор FAR для защиты от гидроудара






Читайте также:

Шаровые краны и их достоинства

Применение балансировочного вентиля при гидравлической увязке системы

Недостатки полипропиленовых труб

Какие параметры нужно учитывать при выборе пластиковых труб

Трубопроводы из медных труб

Конструкции крепления трубопроводов

Ещё больше интересных статей

Яндекс.Метрика
© 2011 Технологии строительства и ремонта. Все права защищены.
При полном или частичном использовании материалов сайта активная ссылка обязательна.
E-mail: info@stroypraym.ru