1/Concepto

O golpe de ariete tamén se chama golpe de ariete.Durante o transporte de auga (ou outros líquidos), debido á apertura ou peche repentinos deVálvula de bolboreta Api, válvulas de compuerta, válvulas de verificación eválvulas de bola.paradas súbitas das bombas de auga, apertura e peche repentinos de paletas guía, etc., o caudal cambia de súpeto e a presión varía significativamente.O efecto golpe de ariete é un termo vivo.Refírese a un forte golpe de ariete causado polo impacto do fluxo de auga na canalización cando se pon en marcha e para a bomba de auga.Porque no interior do tubo de auga, a parede interior do tubo é lisa e a auga flúe libremente.Cando se pecha de súpeto unha chave aberta ou se para a bomba de abastecemento de auga, o fluxo de auga xerará unha presión sobre a válvula e a parede do tubo, principalmente a válvula ou bomba.Debido a que a parede do tubo é lisa, baixo a acción da inercia do fluxo de auga posterior, a forza hidráulica alcanza rapidamente o máximo e produce efectos destrutivos.Este é o "efecto golpe de ariete" en hidráulica, é dicir, golpe de ariete positivo.Pola contra, cando se abre de súpeto unha chave pechada ou se inicia a bomba de auga, tamén se producirá un golpe de ariete, que se chama golpe de ariete negativo, pero non é tan grande como o anterior.O impacto da presión fará que a parede do tubo estea estresada e produza ruído, igual que un martelo que golpea o tubo, polo que se denomina efecto golpe de ariete.

2/Perigos

A presión instantánea xerada polo golpe de ariete pode alcanzar decenas ou mesmo centos de veces a presión de funcionamento normal na canalización.As flutuacións de presión tan grandes poden causar fortes vibracións ou ruídos no sistema de canalizacións e poden danar as xuntas das válvulas.Ten un efecto moi prexudicial sobre o sistema de tubaxes.Para evitar golpes de ariete, o sistema de canalizacións debe deseñarse correctamente para evitar que o caudal sexa demasiado alto.Xeralmente, o caudal deseñado da tubaxe debe ser inferior a 3 m/s, e a velocidade de apertura e peche da chave debe ser controlada.
Debido a que a bomba se pon en marcha, para e as válvulas se abren e pechan demasiado rápido, a velocidade da auga cambia drasticamente, especialmente o golpe de ariete causado pola parada súbita da bomba, que pode danar as conducións, as bombas de auga e as válvulas. facer que a bomba de auga se invierta e reduza a presión da rede de tubaxes.O efecto do golpe de ariete é extremadamente destrutivo: se a presión é demasiado alta, provocará a rotura do tubo.Pola contra, se a presión é demasiado baixa, provocará o colapso da tubaxe e danar as válvulas e fixacións.En moi pouco tempo, o caudal de auga aumenta de cero ao caudal nominal.Dado que os fluídos teñen enerxía cinética e certo grao de compresibilidade, grandes cambios no caudal nun período de tempo moi curto provocarán impactos de alta e baixa presión na canalización.

3/xerar

Hai moitas razóns para o golpe de ariete.Os factores comúns son os seguintes:

1. A válvula ábrese ou péchase de súpeto;

2. A unidade da bomba de auga para ou arranca de súpeto;

3. Un só tubo transporta auga a un lugar alto (a diferenza de altura do terreo de abastecemento de auga supera os 20 metros);

4 .A elevación total (ou presión de traballo) da bomba de auga é grande;

5. A velocidade do fluxo de auga na canalización de auga é demasiado grande;

6. A canalización de auga é demasiado longa e o terreo cambia moito.
7. A construción irregular é un perigo oculto nos proxectos de canalizacións de abastecemento de auga
(1) Por exemplo, a produción de pilares de empuxe de cemento para tees, cóbados, redutores e outras xuntas non cumpre os requisitos.
Segundo o "Regulamento técnico para a enxeñería de condutos de abastecemento de auga de cloruro de polivinilo ríxido enterrado", os pilares de empuxe de cemento deben instalarse en xuntas como tes, cóbados, redutores e outros tubos cun diámetro ≥ 110 mm para evitar que a canalización se mova."Pierres de empuxe de formigón" Non debe ser inferior á calidade C15, e debe ser fundido no lugar na cimentación orixinal do solo escavado e na ladeira da gabia.Algunhas partes da construción non prestan a suficiente atención ao papel dos peiraos de empuxe.Cravan unha estaca de madeira ou clavan unha punta de ferro xunto á canalización para que actúe como peirao de empuxe.Ás veces, o volume do peirao de cemento é demasiado pequeno ou non se vierte no chan orixinal.Por outra banda, algúns peiraos de empuxe non son o suficientemente resistentes.Como resultado, durante o funcionamento da canalización, os piles de empuxe non poden funcionar e se fan inútiles, o que fai que os accesorios de tubos, como as T e os cóbados, estean desalineados e danados..
(2) A válvula de escape automática non está instalada ou a posición de instalación non é razoable.
Segundo o principio da hidráulica, as válvulas de escape automáticas deben deseñarse e instalarse nos puntos altos das canalizacións en zonas montañosas ou outeiros con grandes ondulacións.Mesmo en zonas chairas con pequenos terreos ondulados, as canalizacións deben ser deseñadas artificialmente ao cavar zanxas.Hai subidas e baixadas, subidas ou baixadas de forma cíclica, a pendente non é inferior a 1/500 e 1-2 válvulas de escape están deseñadas no punto máis alto de cada quilómetro..
Porque durante o proceso de transporte de auga na canalización, o gas da canalización escapará e acumularase nas partes elevadas da canalización, ata formando un bloqueo de aire.Cando o caudal de auga na canalización fluctúa, as bolsas de aire formadas nas partes elevadas continuarán comprimindo e expandíndose e o gas será A presión xerada despois da compresión é decenas ou mesmo centos de veces maior que a presión xerada despois. a auga está comprimida (conta pública: Pump Butler).Neste momento, este tramo de canalización con perigos ocultos pode dar lugar ás seguintes situacións:
• Despois de pasar auga augas arriba da tubaxe, a auga que gotea desaparece augas abaixo.Isto débese a que a bolsa de aire no tubo bloquea o fluxo de auga, provocando a separación da columna de auga..
• O gas comprimido na canalización comprímese ata o límite máximo e se expande rapidamente, provocando a rotura da canalización..
• Cando a auga procedente dunha fonte de auga elevada é transportada augas abaixo a certa velocidade mediante o fluxo por gravidade, despois de que a válvula de augas arriba se peche rapidamente, debido á inercia da diferenza de altura e ao caudal, a columna de auga no tubo augas arriba non se detén inmediatamente. .Aínda se move a certa velocidade.A velocidade flúe río abaixo.Neste momento, fórmase un baleiro na canalización porque o aire non se pode repoñer a tempo, o que fai que a canalización se desinfle pola presión negativa e estea danada.
(3) A gabia e o solo de recheo non cumpren a normativa.
En zonas montañosas adoitan ver foxas sen cualificación, principalmente porque hai moitas pedras en determinadas zonas.As trincheiras son escavadas manualmente ou detonadas con explosivos.O fondo da gabia é moi irregular e ten pedras afiadas que sobresaen.Ao atoparse con isto, Neste caso, segundo a normativa pertinente, débense eliminar as pedras do fondo da gabia e pavimentar máis de 15 centímetros de area antes de poder colocar a canalización.Porén, os obreiros da construción eran irresponsables ou recortaban esquinas e colocaban directamente a area sen pavimentar area nin asfaltar simbolicamente algo de area.A canalización está colocada sobre as pedras.Cando se completa o recheo e se pon en funcionamento a auga, debido ao peso da propia canalización, á presión vertical da terra, á carga do vehículo na canalización e á superposición da gravidade, está sostido por unha ou varias pedras afiadas e elevadas. no fondo da canalización., concentración excesiva de estrés, é moi probable que a canalización estea danada neste punto e que rache ao longo dunha liña recta neste punto.Isto é o que a xente adoita chamar o "efecto de puntuación"..

4/Medidas

Hai moitas medidas de protección para o golpe de ariete, pero hai que tomar diferentes medidas segundo as posibles causas do golpe de ariete.
1. A redución do caudal das conducións de auga pode reducir a presión do golpe de ariete ata certo punto, pero aumentará o diámetro das conducións de auga e aumentará o investimento do proxecto.Ao realizar o trazado de canalizacións de auga, débese considerar evitar desniveles ou cambios drásticos de pendente para reducir a lonxitude da canalización.Canto máis longa sexa a canalización, maior será o valor do golpe de ariete cando a bomba está parada.Desde unha estación de bombeo ata dúas estacións de bombeo, utilízase un pozo de succión de auga para conectar as dúas estacións de bombeo.
Golpe de ariete cando a bomba está parada

O chamado golpe de ariete de parada da bomba refírese ao fenómeno de choque hidráulico causado por cambios bruscos na velocidade do fluxo na bomba de auga e nos tubos de presión cando se abre e se detén a chave debido a unha súbita interrupción de enerxía ou outros motivos.Por exemplo, un fallo do sistema de alimentación ou do equipo eléctrico, un fallo ocasional da unidade da bomba de auga, etc. pode provocar que a bomba centrífuga abra a chave e se deteña, provocando un golpe de ariete cando a bomba está parada.O tamaño do golpe de ariete cando a bomba está parada está relacionado principalmente coa cabeza xeométrica da sala de bombas.Canto maior sexa a cabeza xeométrica, maior será o valor do golpe de ariete cando a bomba está parada.Polo tanto, debe seleccionarse unha cabeza de bomba razoable en función das condicións locais reais.

A presión máxima do golpe de ariete cando unha bomba está parada pode alcanzar o 200% da presión normal de traballo, ou incluso superior, o que pode destruír conducións e equipos.Os accidentes xerais provocan "fugas de auga" e corte de auga;accidentes graves provocan a inundación da sala de bombas, a deterioración dos equipos e as instalacións.danos ou mesmo causar danos persoais ou a morte.

Despois de parar a bomba debido a un accidente, agarde ata que o tubo detrás da válvula de retención estea cheo de auga antes de poñer en marcha a bomba.Non abra completamente a chave de saída da bomba de auga ao iniciar a bomba, se non, producirase un gran impacto de auga.En moitas estacións de bombeo ocorren frecuentemente accidentes de golpe de ariete importantes en tales circunstancias.

2. Configurar o dispositivo de eliminación de golpes de ariete
(1) Usando tecnoloxía de control de tensión constante
Un sistema de control automático PLC úsase para controlar a bomba con velocidade de frecuencia variable e controlar automaticamente o funcionamento de todo o sistema de sala de bombas de abastecemento de auga.Dado que a presión da rede de canalizacións de abastecemento de auga segue a cambiar cos cambios nas condicións de traballo, adoita producirse baixa presión ou sobrepresión durante o funcionamento do sistema, o que pode provocar facilmente un golpe de ariete, provocando danos nas conducións e os equipos.Utilízase un sistema de control automático PLC para controlar a rede de tubaxes.Detección de presión, control de retroalimentación do arranque e parada da bomba de auga e axuste da velocidade, control do caudal, e así manter a presión nun determinado nivel.A presión do abastecemento de auga da bomba pódese configurar controlando o microordenador para manter o abastecemento de auga a presión constante e evitar fluctuacións excesivas de presión.Redúcese a probabilidade de golpe de ariete.
(2) Instale o eliminador de golpes de ariete
Este dispositivo evita principalmente os golpes de ariete cando a bomba está parada.Xeralmente instálase preto do tubo de saída da bomba de auga.Utiliza a presión da propia tubaxe como enerxía para realizar unha acción automática de baixa presión.É dicir, cando a presión no tubo é inferior ao valor de protección establecido, o porto de drenaxe abrirase automaticamente para drenar a auga.O alivio da presión úsase para equilibrar a presión das canalizacións locais e evitar o impacto do golpe de ariete nos equipos e canalizacións.Os eliminadores pódense dividir xeralmente en dous tipos: mecánicos e hidráulicos.Os eliminadores mecánicos restablecen manualmente despois da acción, mentres que os eliminadores hidráulicos pódense restablecer automaticamente.
(3) Instale unha válvula de retención de peche lento no tubo de saída da bomba de auga de gran diámetro

Pode eliminar eficazmente o golpe de ariete cando a bomba está parada, pero porque unha certa cantidade de auga fluirá de volta cando oAPI 609válvula está activada, o pozo de aspiración de auga debe ter un tubo de desbordamento.Hai dous tipos de válvulas de retención de peche lento: tipo martelo e tipo de almacenamento de enerxía.Este tipo de válvula pode axustar o tempo de peche da válvula dentro dun determinado intervalo segundo sexa necesario (benvido a seguir: Pump Butler).Xeralmente, a chave pecha entre 70% e 80% dentro de 3 a 7 segundos despois dun corte de enerxía.O tempo de peche restante do 20% ao 30% axústase segundo as condicións da bomba de auga e da canalización, xeralmente no intervalo de 10 a 30 segundos.Paga a pena notar que cando hai unha joroba na canalización e se produce un golpe de ariete, o papel da válvula de retención de peche lento é moi limitado.
(4) Configure unha torre de regulación de presión unidireccional
Constrúese preto da estación de bombeo ou nun lugar axeitado da canalización, e a altura da torre de sobretensión unidireccional é menor que a presión da canalización alí.Cando a presión na canalización é menor que o nivel da auga na torre, a torre de regulación de presión reabastece a auga á canalización para evitar que a columna de auga se rompa e pór o golpe de ariete.Non obstante, o seu efecto redutor de presión no golpe de ariete que non sexa o golpe de ariete de parada da bomba, como o golpe de ariete que pecha a válvula, é limitado.Ademais, o rendemento da válvula unidireccional utilizada na torre de regulación de presión unidireccional debe ser absolutamente fiable.Unha vez que falla a válvula, pode causar un gran golpe de ariete.
(5) Instale un tubo de derivación (válvula) na estación de bombeo
Cando o sistema de bomba funciona normalmente, a válvula de retención está pechada porque a presión da auga no lado de presión da bomba é maior que a presión da auga no lado de succión.Cando o corte de enerxía accidental detén a bomba de súpeto, a presión na saída da estación de bombeo de auga cae bruscamente, mentres que a presión no lado de succión aumenta bruscamente.Baixo esta presión diferencial, a auga transitoria de alta presión no tubo principal de succión de auga empuxa a apertura da chapa da chave de retención e flúe á auga transitoria de baixa presión no tubo principal de auga a presión, o que fai que a baixa presión da auga aumente;por outra banda, a bomba de auga O aumento da presión do golpe de ariete no lado de succión tamén se reduce.Deste xeito, contrólanse a subida do golpe de ariete e a caída de presión a ambos os dous lados da estación de bombeo de auga, reducindo e previndo así os riscos de golpe de ariete.
(6) Configure unha válvula de retención de varias etapas
Nunha condución de auga longa, engade un ou máisválvulas de retención, divida a canalización de auga en varias seccións e instale unha válvula de retención en cada sección.Cando a auga da tubaxe de auga flúe de volta durante o golpe de ariete, cada válvula de retención péchase unha tras outra para dividir o fluxo de retroceso en varias seccións.Dado que a cabeza hidrostática en cada sección da tubaxe de auga (ou sección de fluxo de retroceso) é bastante pequena, o caudal de auga redúcese.Reforzo de martelo.Esta medida de protección pódese utilizar eficazmente en situacións nas que a diferenza de altura xeométrica do abastecemento de auga é grande;pero non pode eliminar a posibilidade de separación da columna de auga.A súa maior desvantaxe é: aumento do consumo de enerxía da bomba de auga durante o funcionamento normal e aumento dos custos de subministración de auga.