Water hammer disebut water hammer karena adanya kelembaman aliran air bertekanan ketika aliran listrik tiba-tiba terputus atau katup ditutup terlalu cepat, sehingga menghasilkan gelombang kejut aliran air, seperti pukulan palu. Gaya maju mundur gelombang kejut air terkadang bisa sangat besar, sehingga merusak katup dan pompa air.
Ketika katup yang terbuka tiba-tiba tertutup, aliran air akan menghasilkan tekanan pada katup dan dinding pipa. Karena dinding pipa yang halus, aliran air berikutnya dengan cepat mencapai maksimum di bawah aksi inersia dan menghasilkan efek destruktif, yang merupakan “efek palu air” dalam hidrodinamika, yaitu palu air positif. Faktor ini harus dipertimbangkan dalam pembangunan pipa pasokan air.
Sebaliknya, setelah katup yang tertutup dibuka secara tiba-tiba, akan timbul pula water hammer yang disebut dengan negative water hammer, yang juga mempunyai daya rusak tertentu, namun tidak sebesar yang sebelumnya. Jika unit pompa air listrik dimatikan atau dihidupkan secara tiba-tiba, hal ini juga akan menimbulkan dampak tekanan dan efek water hammer. Gelombang kejut tekanan ini merambat di sepanjang pipa, yang dapat dengan mudah menyebabkan tekanan berlebih lokal pada pipa, yang mengakibatkan pecahnya pipa dan kerusakan peralatan. Oleh karena itu, perlindungan terhadap efek palu air telah menjadi salah satu teknologi utama dalam rekayasa pasokan air.
Kondisi palu air
1. Pembukaan atau penutupan katup secara tiba-tiba;
2. Unit pompa air berhenti atau hidup secara tiba-tiba;
3. Pengiriman air dari satu pipa ke tempat tinggi (perbedaan ketinggian topografi pasokan air melebihi 20m);
4. Head total (atau tekanan kerja) pompa air besar;
5. Kecepatan aliran yang berlebihan pada pipa transmisi air;
6. Pipa air terlalu panjang dan medannya sangat berubah.
Bahaya efek palu air
Kenaikan tekanan akibat water hammer bisa mencapai beberapa kali bahkan puluhan kali lipat dari tekanan kerja normal pipa. Bahaya fluktuasi tekanan yang besar terhadap sistem perpipaan terutama meliputi:
1. Menyebabkan getaran yang kuat pada pipa dan memutuskan sambungan pipa;
2. Katup rusak, dan tekanan serius terlalu tinggi, mengakibatkan ledakan pipa dan penurunan tekanan jaringan pasokan air;
3. Sebaliknya, tekanan yang terlalu rendah akan menyebabkan runtuhnya pipa dan merusak katup dan bagian pemasangan;
4. Menyebabkan pompa terbalik, merusak peralatan atau pipa di ruang pompa, menenggelamkan ruang pompa secara serius, menimbulkan korban jiwa dan kecelakaan besar lainnya, serta mempengaruhi produksi dan kehidupan.
Tindakan perlindungan untuk menghilangkan atau mengurangi water hammer
Ada banyak tindakan perlindungan terhadap water hammer, namun tindakan yang berbeda harus diambil sesuai dengan kemungkinan penyebab water hammer.
1. Mengurangi kecepatan aliran pipa transmisi air dapat mengurangi tekanan water hammer sampai batas tertentu, namun akan meningkatkan diameter pipa transmisi air dan meningkatkan investasi proyek. Selama tata letak pipa transmisi air, punuk atau perubahan kemiringan yang tajam harus dihindari sebisa mungkin. Ukuran palu air penghenti pompa terutama terkait dengan kepala geometris rumah pompa. Semakin tinggi tinggi geometrik maka semakin besar pula nilai pump stop water hammer. Oleh karena itu, head pompa yang wajar harus dipilih sesuai dengan situasi aktual setempat. Setelah pompa dimatikan secara darurat, pompa harus dihidupkan setelah pipa di belakang katup periksa terisi air. Saat menghidupkan pompa, jangan membuka sepenuhnya katup keluar pompa, karena akan menimbulkan dampak air yang besar. Kecelakaan palu air besar di banyak stasiun pompa sebagian besar disebabkan oleh kasus ini.
2. Atur perangkat penghilang palu air
(1) Teknologi kontrol tekanan konstan diadopsi:
Karena tekanan jaringan pipa pasokan air berubah terus-menerus seiring dengan perubahan kondisi kerja, tekanan rendah atau tekanan berlebih sering terjadi selama pengoperasian sistem, yang mudah menghasilkan palu air, yang mengakibatkan kerusakan pada pipa dan peralatan, kontrol otomatis sistem diadopsi untuk memberi umpan balik pada pengaturan awal, penghentian dan kecepatan pompa air melalui deteksi tekanan jaringan pipa, mengontrol aliran, dan kemudian mempertahankan tingkat tekanan tertentu, Tekanan pasokan air pompa dapat diatur dengan mengendalikan komputer mikro untuk menjaga pasokan air bertekanan konstan, menghindari fluktuasi tekanan yang berlebihan dan mengurangi kemungkinan palu air.
(2) Pasang penghilang palu air
Peralatan ini terutama digunakan untuk mencegah palu air menghentikan pompa. Biasanya dipasang di dekat pipa saluran keluar pompa air. Tekanan dari pipa itu sendiri digunakan sebagai tenaga untuk mewujudkan aksi otomatis bertekanan rendah, yaitu ketika tekanan di dalam pipa lebih rendah dari nilai proteksi yang ditetapkan, maka saluran keluar drainase akan otomatis terbuka untuk mengeluarkan air dan tekanan, sehingga sebagai untuk menyeimbangkan tekanan pipa lokal dan mencegah dampak water hammer pada peralatan dan pipa, Secara umum, eliminator dapat dibagi menjadi tipe mekanis dan tipe hidrolik. Setelah eliminator mekanis bekerja, eliminator tersebut dapat dipulihkan secara manual, dan eliminator hidrolik dapat disetel ulang secara otomatis.
(3) Pasang katup periksa penutupan lambat pada pipa keluar pompa air berdiameter besar
Hal ini dapat secara efektif menghilangkan palu air saat pompa dimatikan, tetapi karena ada sejumlah aliran balik air ketika katup bekerja, sumur hisap harus memiliki pipa pelimpah. Katup periksa penutupan lambat memiliki dua tipe: tipe palu berat dan tipe penyimpanan energi. Waktu penutupan katup dapat diatur dalam rentang tertentu sesuai kebutuhan. Umumnya, katup ditutup 70% ~ 80% dalam waktu 3 ~ 7 detik setelah listrik mati, dan sisa waktu penutupan 20% ~ 30% disesuaikan dengan kondisi pompa air dan pipa, umumnya dalam kisaran 10 ~ 30 S. Perlu dicatat bahwa ketika ada punuk di pipa untuk menjembatani palu air, katup periksa penutupan lambat sangat efektif.
(4) Menara Surge satu arah
Itu harus dibangun di dekat stasiun pompa atau pada posisi pipa yang sesuai, dan ketinggian tangki lonjakan satu arah harus lebih rendah dari tekanan pipa di sana. Ketika tekanan di dalam pipa lebih rendah dari ketinggian air di menara, tangki penampung akan mengisi air ke dalam pipa untuk mencegah pecahnya kolom air dan untuk menghindari terjadinya water hammer. Namun, efek depresurisasinya pada water hammer selain water hammer penghentian pompa, seperti water hammer penutup katup, terbatas. Selain itu, kinerja katup satu arah yang digunakan pada menara pengatur tekanan satu arah harus benar-benar andal. Jika katup rusak, hal ini dapat menyebabkan kecelakaan besar
(5) Pipa bypass (katup) dipasang di stasiun pompa
Selama pengoperasian normal sistem pompa, katup periksa tertutup karena tekanan air di sisi tekanan air pompa lebih tinggi dibandingkan di sisi isap air. Ketika pompa tiba-tiba mati karena listrik padam, tekanan di saluran keluar stasiun pompa air menurun tajam, sedangkan tekanan di sisi hisap meningkat tajam. Di bawah tekanan diferensial ini, air bertekanan tinggi sementara di pipa utama hisap adalah air bertekanan rendah sementara yang mendorong pelat katup periksa mengalir ke pipa utama air bertekanan, dan meningkatkan tekanan air rendah di sana; Di sisi lain, kenaikan tekanan water hammer pada sisi hisap pompa air juga berkurang. Dengan cara ini, kenaikan dan penurunan tekanan water hammer di kedua sisi stasiun pompa air dapat dikontrol, sehingga secara efektif mengurangi dan mencegah bahaya water hammer.
(6) Setel katup periksa multi-tahap
Pada pipa transmisi air yang lebih panjang ditambahkan satu atau lebih check valve untuk membagi pipa transmisi air menjadi beberapa bagian, dan dipasang check valve pada setiap bagian. Ketika air pada pipa penyalur air mengalir kembali pada proses water hammer, masing-masing check valve ditutup secara berturut-turut untuk membagi aliran backwash menjadi beberapa bagian. Karena tinggi hidrostatis pada setiap bagian pipa penyalur air (atau bagian aliran backwash) cukup kecil, maka kenaikan tekanan water hammer dapat dikurangi. Tindakan perlindungan ini dapat digunakan secara efektif jika terjadi perbedaan ketinggian pasokan air geometris yang besar; Namun kemungkinan pemisahan kolom air tidak dapat dihilangkan. Kerugian terbesarnya adalah konsumsi daya pompa air meningkat dan biaya pasokan air meningkat selama pengoperasian normal.
(7) Perangkat pembuangan dan pengisian udara otomatis dipasang pada titik-titik tinggi pipa untuk mengurangi dampak palu air pada pipa.
Waktu posting: 26 Okt-2021
