Otkazivanje vodenog čekića se odnosi na brzo prebacivanje ventila, isključivanje pumpe u nuždi i trenutno prekid protoka unutar cjevovoda. Tečnost velike brzine{1}}iznenada stagnira i stvara trenutni talas udarnog pritiska koji daleko premašuje nominalni projektovani pritisak. Puls pritiska više puta udara o unutrašnji zid grejne cevi od nerđajućeg čelika 316. Koncentracija naprezanja se javlja na prijelaznim pozicijama zavarenih spojeva, koljena i promjera cijevi. Nakon višestrukih udarnih opterećenja, zamorne pukotine se pokreću i brzo se šire, što dovodi do iznenadnog-probijanja zida i srednjeg izbacivanja. Ovaj kvar ima jaku iznenadnu destruktivnost, koja lako uzrokuje oštećenje opreme i lične sigurnosne nezgode u cirkulacijskim cjevovodima grijanja sa čestim radom ventila.
1. Generisanje udarnih talasa i mehanizam za proširenje pukotine od zamora
Kada se protok tečnosti naglo blokira, kinetička energija se trenutno pretvara u energiju pritiska da bi se formirao talas pritiska vodenog čekića koji se širi duž cevovoda. Trenutni udarni napon daleko nadmašuje dozvoljeni napon materijala cijevi. Svaki udar proizvodi mikroplastičnu deformaciju i male izvore pukotina na pozicijama strukturalnih mutacija. Pri ponovljenom udaru čekićem, pukotine se protežu duž smjera debljine zida do prodora i eksplozije cijevi. Za razliku od oštećenja usled sporog zamora uzrokovanog dugotrajnim-kolebanjem pritiska, vodeni čekić pripada visoko-trenutnom udarnom opterećenju, što može dovesti do jednokratnog-direktnog pucanja slabih dijelova bez više ciklusa.
2. Tipične pozicije sklone oštećenju vodenim čekićem
Koljenasti i T-priključci kod kojih se mijenja smjer strujanja i koncentrirana je udarna sila;
Zavareni spojevi neravne strukture i slabe otpornosti na udarce;
Sekcije reduktora sa naglom promenom prečnika cevi i superpozicijom talasa pritiska;
Dijelovi cjevovoda direktno iza{0}}zapornih ventila i izlaza pumpi;
Fiksne tačke stezanja potpore u kojima se napon ne može osloboditi tokom udarne vibracije.
3. Faktori koji izazivaju jezgro koji ubrzavaju kvar rupture
Ručno brzo zatvaranje ili otvaranje ventila velikog-promjera bez blokade sporog prebacivanja;
Nema bafer rezervoara ili supresora prenapona instaliranog na izlazu pumpe za apsorpciju pritiska;
Dizajn cevovoda nema dilatacione spojeve i fleksibilne sekcije za oslobađanje trenutnog udarnog naprezanja;
Logika isključivanja sistema nije optimizovana, što dovodi do istovremenog nestanka struje i iznenadnog zaustavljanja pumpe;
Prevelika krutost cjevovoda bez oslonca za prigušivanje vibracija, udarno naprezanje koje djeluje direktno na tijelo cijevi.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Izmijenite upravljački program ventila kako biste usvojili način sporog otvaranja i sporog zatvaranja s blokadom s vremenskim odgodom
Izbjegavajte trenutno{0}}isključivanje tekućine kako biste suštinski eliminirali izvor vodenog udara.
② Instalirajte eliminator vodenog udara i rezervoar za tampon pritiska na glavni izlazni cevovod pumpe
Apsorbujte prolazni talas pritiska i ograničite vršni udarni pritisak.
③ Postavite fleksibilne dilatacijske spojeve i opruge za prigušivanje na ranjivim spojevima cijevi
Oslobodite udarno naprezanje i smanjite koncentrisano opterećenje na zavarenim spojevima i koljenima.
④ Konfigurirajte neprekinuto napajanje i logiku isključivanja pretvaranja frekvencije pumpe
Ostvarite postepeno zaustavljanje usporavanja kako biste spriječili iznenadni prekid protoka.
⑤ Redovno provodite detekciju simulacije udara pritiska i ne-destruktivnu detekciju grešaka u zavarivanju
Unaprijed provjerite mikropukotine izazvane povijesnim udarom vodenog čekića.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Način rada i konfiguracije cjevovoda | Rizik od pucanja vodenog čekića | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Brzo djelovanje ventila + bez puferiranja tlaka + kruti fiksni cjevovod | Jedan jak udar vodenog čekića može uzrokovati curenje iz cjevovoda | Dodajte opremu za apsorpciju pritiska i optimizirajte proceduru rada ventila |
| Odgođena regulacija ventila +-supresija prenapona na prednjoj strani + fleksibilna struktura za ublažavanje naprezanja | Efikasno oslabiti prolazni vršni pritisak i izbjeći iniciranje udarne pukotine | Standardna sigurnosna specifikacija za cirkulacijske cjevovode za industrijsko grijanje |
| Online praćenje pritiska u realnom-vremenskom vremenu + automatsko rasterećenje nadpritiska + tromjesečna inspekcija grešaka u zavarivanju | Izuzetno mala opasnost od iznenadnog pucanja i srednja opasnost od curenja | Preferirana šema za kontinuiranu mrežu cjevovoda za grijanje-visokog pritiska sa čestim prebacivanjem |
Zaključak
316 grijaća cijev od nehrđajućeg čelika, vodeni udar, uzrokovana je trenutnim udarnim valom tlaka koji nastaje iznenadnim prekidom protoka, koji inducira koncentraciju naprezanja i prodiranje pukotina na slabe točke konstrukcije. Osnovne mjere prevencije uključuju ograničavanje brzine prebacivanja ventila, konfiguriranje pufera pritiska i uređaja za eliminaciju, dodavanje fleksibilnih komponenti za ublažavanje naprezanja, optimizaciju kontrole gašenja opreme i jačanje redovnih ne-destruktivnih inspekcija. Upravljanje cjelokupnim-procesom u zatvorenoj-okviri automatske kontrolne logike, konfiguracijom pribora za cjevovod i sigurnosnom inspekcijom može spriječiti eksploziju cjevovoda i sigurnosne nesreće uzrokovane udarom vodenog čekića na cijevi za grijanje.
