O que é golpe de aríete?
O golpe de aríete ocorre em uma falha repentina de energia ou na válvula fechada muito rápido, devido à inércia do fluxo de água de pressão, a onda de choque do fluxo é gerada, assim como um martelo, o chamado golpe de aríete.A força de vaivém da onda de choque da água, às vezes grande, pode quebrar válvulas e bombas.
Quando uma válvula aberta é fechada repentinamente, o fluxo de água exerce uma pressão na válvula e na parede do tubo.Devido à parede lisa do tubo, o fluxo de água subsequente sob a ação da inércia atinge rapidamente o máximo e produz efeito destrutivo, que é o "efeito golpe de aríete" na mecânica dos fluidos, ou seja, golpe de aríete positivo.Este fator deve ser considerado na construção de adutoras de abastecimento de água.
Por outro lado, uma válvula fechada que se abre repentinamente também produzirá um golpe de aríete, chamado golpe de aríete negativo, que também tem algum poder destrutivo, mas não tanto quanto o anterior.A unidade da bomba elétrica também causará o impacto da pressão e o efeito do golpe de aríete quando a energia for cortada ou iniciada repentinamente.A onda de choque dessa pressão se propaga ao longo da tubulação, o que facilmente leva à sobrepressão local da tubulação e causa ruptura da tubulação e danos ao equipamento.Portanto, a proteção do efeito do golpe de aríete torna-se uma das principais tecnologias da engenharia de abastecimento de água.
Condições do golpe de aríete:
1. A válvula abre ou fecha repentinamente;
2. A unidade da bomba para ou arranca repentinamente;
3. Tubo único para água alta (diferença de altura do terreno de abastecimento de água de mais de 20 metros);
4. A cabeça total da bomba (ou pressão de trabalho) é grande;
5. A velocidade do fluxo de água na tubulação de água é muito grande;
6. A tubulação de água é muito longa e o terreno muda muito.
O dano do efeito do golpe de aríete:
O aumento de pressão causado pelo golpe de aríete pode atingir várias vezes ou até dezenas de vezes a pressão normal de trabalho da tubulação. O principal dano dessa grande flutuação de pressão ao sistema de tubulação é:
1.Causa forte vibração da tubulação, junta do tubo desconectada;
2. Danos à válvula, pressão grave é muito alta para causar ruptura da tubulação, pressão da rede de abastecimento de água é reduzida;
3. Ao contrário, uma pressão muito baixa levará ao colapso do tubo, mas também danificará a válvula e o dispositivo de fixação;
4. Causar a reversão da bomba, danificar o equipamento ou tubulações da sala de bombas, causar inundações graves na sala de bombas, resultando em vítimas e outros acidentes graves, afetando a produção e a vida útil.
Medidas de proteção para eliminar ou mitigar o golpe de aríete:
Existem muitas medidas de proteção contra o golpe de aríete, mas diferentes medidas devem ser tomadas de acordo com as possíveis causas do golpe de aríete.
1. Reduzir a taxa de fluxo da tubulação de transmissão de água pode reduzir a pressão do golpe de aríete até certo ponto, mas aumentará o diâmetro da tubulação de transmissão de água e aumentará o investimento do projeto.A distribuição das linhas de transmissão de água deve ser considerada para evitar a ocorrência de lombadas ou mudanças bruscas de declividade.O tamanho do golpe de aríete está principalmente relacionado à altura geométrica da casa de bombas.Quanto maior a cabeça geométrica, maior o valor do golpe de aríete.Portanto, a cabeça da bomba razoável deve ser selecionada de acordo com a situação real local.Depois que a bomba parar em um acidente, a bomba deve ser iniciada quando a tubulação atrás da válvula de retenção estiver cheia de água.Não abra totalmente a válvula de saída da bomba ao ligar a bomba, caso contrário, produzirá um grande impacto de água.Muitos acidentes graves com golpe de aríete em estações de bombeamento ocorrem sob essa condição.
2. Configure o dispositivo de eliminação do golpe de aríete:
(1) Tecnologia de controle de pressão constante:
Como a pressão da rede de abastecimento de água muda constantemente com a mudança das condições de trabalho, o fenômeno de baixa pressão ou sobrepressão ocorre frequentemente no processo de operação do sistema, que é fácil de produzir golpe de aríete, resultando na destruição da tubulação e do equipamento .O sistema de controle automático é adotado, através da detecção da pressão da rede de tubulação, controle de feedback do início da bomba, parada e regulação da velocidade, fluxo de controle e, em seguida, mantém a pressão em um determinado nível. A pressão de abastecimento de água da bomba pode ser definida por controlar o microcomputador para manter o abastecimento de água com pressão constante, evitar flutuações excessivas de pressão e reduzir a probabilidade de golpe de aríete.
(2) Instale o eliminador de golpe de aríete
O equipamento evita principalmente que o golpe de aríete pare a bomba, que geralmente é instalada próxima à tubulação de saída da bomba.Ele usa a pressão da própria tubulação como energia para realizar a ação automática de baixa pressão, ou seja, quando a pressão na tubulação é menor que o valor de proteção definido, a porta de drenagem abrirá automaticamente a liberação de água e alívio de pressão, então para equilibrar a pressão da tubulação local e evitar o impacto do golpe de aríete no equipamento e na tubulação.O eliminador geralmente pode ser dividido em dois tipos mecânicos e hidráulicos, a ação do eliminador mecânico por recuperação manual, o eliminador hidráulico pode ser redefinido automaticamente.
(3) Instale a válvula de retenção de fechamento lento no tubo de saída da bomba de água de grande diâmetro.
Ele pode efetivamente eliminar o golpe de aríete de parada da bomba, mas como há uma certa quantidade de refluxo de água durante a ação da válvula, o poço de sucção deve ter um tubo de transbordamento.Existem dois tipos de válvulas de retenção de fechamento lento: tipo de martelo pesado e tipo de armazenamento de energia.Esta válvula pode ajustar o tempo de fechamento da válvula dentro de um determinado intervalo conforme necessário.Geralmente, a válvula é fechada em 70% ~ 80% dentro de 3 ~ 7 s após o apagão, e os 20% ~ 30% restantes do tempo de fechamento são ajustados de acordo com as condições da bomba e da tubulação, geralmente na faixa de 10 ~ 30 seg.Vale a pena notar que quando há uma protuberância na tubulação e ocorre um golpe de aríete na ponte, o papel da válvula de retenção de fechamento lento é muito eficaz.
(4) Defina a Torre Reguladora de Pressão Unidirecional
Construída perto da estação de bombeamento ou no local apropriado da tubulação, a altura da torre de ondulação unidirecional é menor que a pressão da tubulação ali existente.Quando a pressão na tubulação é menor que o nível da água na torre, a torre de compensação reabastece a água na tubulação para evitar que a coluna d'água quebre e evite o golpe de aríete.No entanto, seu efeito de redução de pressão em golpes de aríete que não sejam golpes de aríete de parada de bomba, como golpes de aríete de fechamento de válvula, é limitado.Além disso, o desempenho da válvula de retenção usada na torre reguladora de pressão unidirecional é absolutamente confiável.Uma vez que a válvula falha, pode levar a uma grande ocorrência.
(5) Coloque o tubo de derivação (válvula) na estação de bombeamento.
Durante a operação normal do sistema da bomba, a válvula de retenção está fechada porque a pressão da água no lado da bomba é maior do que a pressão da água no lado da sucção.Quando a bomba é interrompida repentinamente após o acidente, a pressão na saída da estação de bombeamento diminui drasticamente, enquanto a pressão no lado da sucção aumenta drasticamente.Sob essa pressão diferencial, a água transitória de alta pressão no tubo principal de absorção de água é a água transitória de baixa pressão que empurra a placa da válvula de retenção para o tubo principal de água pressurizada e aumenta a baixa pressão de água ali.Por outro lado, a pressão do golpe de aríete no lado de sucção da bomba também é reduzida.Desta forma, o golpe de aríete sobe e desce em ambos os lados da estação de bombeamento é controlado, reduzindo e prevenindo efetivamente os danos do golpe de aríete.
(6) Definir válvula de retenção de vários estágios
Em uma tubulação de água longa, uma ou mais válvulas de retenção são adicionadas para dividir a tubulação de água em várias seções, e as válvulas de retenção são colocadas em cada seção.Quando a água no tubo de transporte de água flui para trás durante o processo de golpe de aríete, cada válvula de retenção é fechada uma após a outra para dividir o fluxo de água de retrolavagem em várias seções.Como a cabeça hidrostática em cada tubo de transporte de água (ou seção de fluxo de água de retrolavagem) é muito pequena, o aumento da pressão do golpe de aríete é reduzido.Esta medida de proteção pode ser efetivamente usada no caso de grande diferença de elevação do abastecimento geométrico de água.Mas a possibilidade de separação da coluna de água não pode ser eliminada.Sua maior desvantagem é que o consumo de energia da bomba aumenta e o custo do abastecimento de água aumenta durante a operação normal.
(7) O dispositivo automático de exaustão e suprimento de ar é ajustado no ponto alto da tubulação para reduzir a influência do golpe de aríete na tubulação.
Horário da postagem: 11 de janeiro de 2023