Tukul air dipanggil tukul air kerana inersia aliran air tekanan apabila kuasa tiba-tiba terputus atau injap ditutup terlalu cepat, yang menghasilkan gelombang kejutan aliran air, sama seperti tukul memukul. Daya bolak balik gelombang kejutan air kadangkala boleh menjadi sangat besar, sekali gus merosakkan injap dan pam air.
Apabila injap terbuka ditutup secara tiba-tiba, aliran air akan menghasilkan tekanan pada injap dan dinding paip. Oleh kerana dinding paip licin, aliran air berikutnya dengan cepat mencapai maksimum di bawah tindakan inersia dan menghasilkan kesan merosakkan, iaitu "kesan tukul air" dalam hidrodinamik, iaitu tukul air positif. Faktor ini harus dipertimbangkan dalam pembinaan saluran paip bekalan air.
Sebaliknya, selepas injap tertutup tiba-tiba dibuka, ia juga akan menghasilkan tukul air, dipanggil tukul air negatif, yang juga mempunyai daya pemusnah tertentu, tetapi ia tidak sebesar bekas. Apabila unit pam air elektrik tiba-tiba dimatikan atau dihidupkan, ia juga akan menyebabkan kesan tekanan dan kesan tukul air. Gelombang kejutan tekanan ini merambat di sepanjang saluran paip, yang boleh membawa kepada tekanan berlebihan tempatan saluran paip, mengakibatkan saluran paip pecah dan kerosakan peralatan. Oleh itu, perlindungan kesan tukul air telah menjadi salah satu teknologi utama kejuruteraan bekalan air.
Keadaan tukul air
1. Pembukaan atau penutupan injap secara tiba-tiba;
2. Berhenti secara mengejut atau mula unit pam air;
3. Penghantaran air dari paip tunggal ke tempat tinggi (perbezaan ketinggian topografi bekalan air melebihi 20m);
4. Jumlah kepala (atau tekanan kerja) pam air adalah besar;
5. Halaju aliran berlebihan dalam saluran paip penghantaran air;
6. Saluran paip air terlalu panjang dan rupa bumi berubah dengan ketara.
Kemudaratan kesan tukul air
Kenaikan tekanan yang disebabkan oleh tukul air boleh mencapai beberapa kali atau bahkan berpuluh-puluh kali daripada tekanan kerja biasa saluran paip. Bahaya turun naik tekanan besar ini kepada sistem saluran paip terutamanya termasuk:
1. Menyebabkan getaran kuat saluran paip dan cabut sambungan saluran paip;
2. Injap rosak, dan tekanan serius terlalu tinggi, mengakibatkan letupan paip dan pengurangan tekanan rangkaian bekalan air;
3. Sebaliknya, tekanan terlalu rendah akan menyebabkan keruntuhan paip dan merosakkan bahagian injap dan penetapan;
4. Menyebabkan pam terbalik, merosakkan peralatan atau saluran paip di dalam bilik pam, menenggelamkan bilik pam dengan serius, menyebabkan kecederaan dan kemalangan besar lain, dan menjejaskan pengeluaran dan kehidupan.
Langkah perlindungan untuk menghapuskan atau mengurangkan tukul air
Terdapat banyak langkah perlindungan untuk tukul air, tetapi langkah-langkah yang berbeza harus diambil mengikut kemungkinan penyebab tukul air.
1. Mengurangkan halaju aliran saluran paip penghantaran air boleh mengurangkan tekanan tukul air ke tahap tertentu, tetapi ia akan meningkatkan diameter saluran paip penghantaran air dan meningkatkan pelaburan projek. Semasa susun atur saluran paip penghantaran air, bonggol atau perubahan cerun yang mendadak hendaklah dielakkan sejauh mungkin. Saiz tukul air berhenti pam terutamanya berkaitan dengan kepala geometri rumah pam. Semakin tinggi kepala geometri, semakin besar nilai tukul air henti pam. Oleh itu, kepala pam yang munasabah hendaklah dipilih mengikut keadaan sebenar tempatan. Selepas penutupan pam kecemasan, pam hendaklah dimulakan selepas saluran paip di belakang injap sehala diisi dengan air. Apabila memulakan pam, jangan buka sepenuhnya injap keluar pam, jika tidak, ia akan menghasilkan kesan air yang hebat. Kemalangan tukul air utama di banyak stesen pam kebanyakannya berpunca dalam kes ini.
2. Tetapkan peranti penyingkiran tukul air
(1) Teknologi kawalan tekanan berterusan diguna pakai:
Oleh kerana tekanan rangkaian paip bekalan air sentiasa berubah dengan perubahan keadaan kerja, tekanan rendah atau tekanan berlebihan sering berlaku semasa operasi sistem, yang mudah untuk menghasilkan tukul air, mengakibatkan kerosakan pada saluran paip dan peralatan, kawalan automatik sistem diterima pakai untuk memberi suapan semula permulaan, berhenti dan peraturan kelajuan pam air melalui pengesanan tekanan rangkaian paip, mengawal aliran, dan kemudian mengekalkan tahap tekanan tertentu, Tekanan bekalan air pam boleh ditetapkan dengan mengawal mikrokomputer untuk mengekalkan bekalan air tekanan berterusan, mengelakkan turun naik tekanan yang berlebihan dan mengurangkan kebarangkalian tukul air.
(2) Pasang penghapus tukul air
Peralatan ini digunakan terutamanya untuk menghalang tukul air daripada menghentikan pam. Ia biasanya dipasang berhampiran saluran paip keluar pam air. Tekanan saluran paip itu sendiri digunakan sebagai kuasa untuk merealisasikan tindakan automatik tekanan rendah, iaitu, apabila tekanan dalam saluran paip lebih rendah daripada nilai perlindungan yang ditetapkan, saluran keluar saliran akan terbuka secara automatik untuk melepaskan air dan tekanan, supaya untuk mengimbangi tekanan saluran paip tempatan dan mencegah kesan tukul air pada peralatan dan saluran paip, Secara amnya, penghapus boleh dibahagikan kepada jenis mekanikal dan jenis hidraulik. Selepas penghapus mekanikal bertindak, ia boleh dipulihkan secara manual, dan penghapus hidraulik boleh ditetapkan semula secara automatik.
(3) Pasang injap sehala penutupan perlahan pada paip keluar pam air berdiameter besar
Ia berkesan boleh menghapuskan tukul air penutupan pam, tetapi kerana terdapat sejumlah aliran balik air apabila injap bertindak, telaga sedutan mesti mempunyai paip limpahan. Injap sehala tutup perlahan mempunyai dua jenis: jenis tukul berat dan jenis simpanan tenaga. Masa tutup injap boleh dilaraskan dalam julat tertentu seperti yang diperlukan. Secara amnya, injap ditutup 70% ~ 80% dalam masa 3 ~ 7 s selepas kegagalan kuasa, dan baki 20% ~ 30% masa penutupan diselaraskan mengikut keadaan pam air dan saluran paip, secara amnya dalam julat 10 ~ 30 s. Perlu diingat bahawa apabila terdapat bonggol dalam saluran paip untuk merapatkan tukul air, injap sehala penutupan perlahan adalah sangat berkesan.
(4) Menara Lonjakan Sehala
Ia hendaklah dibina berhampiran stesen pam atau pada kedudukan saluran paip yang sesuai, dan ketinggian tangki lonjakan sehala hendaklah lebih rendah daripada tekanan saluran paip di sana. Apabila tekanan dalam saluran paip adalah lebih rendah daripada paras air di menara, tangki lonjakan membuat air ke saluran paip untuk mengelakkan tiang air daripada pecah dan untuk mengelakkan penukul air terputus. Walau bagaimanapun, kesan penyahtekanannya pada tukul air selain tukul air berhenti pam, seperti tukul air penutup injap, adalah terhad. Di samping itu, prestasi injap sehala yang digunakan dalam menara pengawal selia tekanan sehala hendaklah benar-benar boleh dipercayai. Apabila injap gagal, ia boleh menyebabkan kemalangan besar
(5) Paip pintasan (injap) ditetapkan di stesen pam
Semasa operasi biasa sistem pam, injap sehala ditutup kerana tekanan air di bahagian tekanan air pam adalah lebih tinggi daripada tekanan di bahagian sedutan air. Apabila pam dihentikan secara tiba-tiba akibat kegagalan kuasa, tekanan di alur keluar stesen pam air berkurangan dengan mendadak, manakala tekanan di bahagian sedutan meningkat dengan mendadak. Di bawah tekanan pembezaan ini, air tekanan tinggi sementara dalam paip utama sedutan ialah air tekanan rendah sementara yang menolak plat injap sehala untuk mengalir ke paip utama air bertekanan, dan meningkatkan tekanan air rendah di sana; Sebaliknya, kenaikan tekanan tukul air pada bahagian sedutan pam air juga berkurangan. Dengan cara ini, kenaikan tukul air dan penurunan tekanan pada kedua-dua belah stesen pam air dikawal, supaya dapat mengurangkan dan mencegah bahaya tukul air dengan berkesan
(6) Tetapkan injap sehala berbilang peringkat
Dalam saluran paip penghantaran air yang lebih panjang, satu atau lebih injap sehala ditambah untuk membahagikan saluran paip penghantaran air kepada beberapa bahagian, dan injap sehala ditetapkan pada setiap bahagian. Apabila air dalam paip penghantaran air mengalir kembali dalam proses tukul air, setiap injap sehala ditutup berturut-turut untuk membahagikan aliran cuci belakang kepada beberapa bahagian. Oleh kerana kepala hidrostatik dalam setiap bahagian paip penghantaran air (atau bahagian aliran cuci belakang) agak kecil, kenaikan tekanan tukul air dikurangkan. Langkah perlindungan ini boleh digunakan dengan berkesan dalam kes perbezaan ketinggian bekalan air geometri yang besar; Walau bagaimanapun, kemungkinan pemisahan tiang air tidak dapat dihapuskan. Kelemahan terbesarnya ialah penggunaan kuasa pam air meningkat dan kos bekalan air meningkat semasa operasi biasa.
(7) Peranti ekzos automatik dan penambahan udara ditetapkan pada titik tinggi saluran paip untuk mengurangkan kesan tukul air pada saluran paip.
Masa siaran: 26-Okt-2021
