چگونه مشکل چکش آب را حل کنیم؟

چکش آب چیست؟
چکش آب در یک قطع برق ناگهانی یا در بسته شدن شیر خیلی سریع است، به دلیل اینرسی جریان آب فشار، موج شوک جریان ایجاد می شود، درست مانند یک چکش که اصطلاحا به آن چکش آب می گویند.نیروی رفت و برگشت موج شوک آب، گاهی اوقات زیاد، می تواند دریچه ها و پمپ ها را بشکند.
هنگامی که یک شیر باز به طور ناگهانی بسته می شود، جریان آب به دیواره شیر و لوله فشار وارد می کند.به دلیل صاف بودن دیواره لوله، جریان آب بعدی تحت اثر اینرسی به سرعت به حداکثر می رسد و اثر مخربی ایجاد می کند که در مکانیک سیالات «اثر چکش آب» است، یعنی چکش آب مثبت.این عامل باید در ساخت خطوط لوله آبرسانی مورد توجه قرار گیرد.
برعکس، یک دریچه بسته که ناگهان باز می شود، یک چکش آب نیز تولید می کند که به آن چکش آب منفی می گویند، که قدرت تخریبی نیز دارد، اما نه به اندازه اولی.واحد الکتروپمپ نیز در صورت قطع یا راه اندازی ناگهانی برق باعث تاثیر فشار و اثر چکش آب می شود.موج ضربه ای چنین فشاری در طول خط لوله منتشر می شود که به راحتی منجر به فشار بیش از حد موضعی خط لوله می شود و باعث پارگی خط لوله و آسیب به تجهیزات می شود.بنابراین، حفاظت از اثر چکش آب به یکی از فناوری های کلیدی مهندسی تامین آب تبدیل می شود.

شرایط چکش آبی:
1. دریچه به طور ناگهانی باز یا بسته می شود.
2. واحد پمپ به طور ناگهانی متوقف یا روشن می شود.
3. تک لوله به آب بالا (تفاوت ارتفاع زمین تامین آب بیش از 20 متر).
4. کل پمپ (یا فشار کاری) بزرگ است.
5. سرعت جریان آب در خط لوله آب بسیار زیاد است.
6. خط لوله آب بیش از حد طولانی است و زمین به شدت تغییر می کند.
مضرات اثر چکش آب:
افزایش فشار ناشی از چکش آب می تواند چندین برابر یا حتی ده ها برابر فشار کاری معمولی خط لوله باشد. آسیب اصلی این نوسان فشار زیاد برای سیستم خط لوله عبارت است از:
1. باعث لرزش قوی خط لوله، اتصال لوله قطع می شود.
2. آسیب به شیر، فشار جدی بیش از حد بالا است که باعث ترکیدن خط لوله شود، فشار شبکه تامین آب کاهش می یابد.
3. برعکس، فشار بسیار کم منجر به فروپاشی لوله می شود، بلکه به شیر و فیکسچر نیز آسیب می رساند.
4. باعث معکوس شدن پمپ، آسیب رساندن به تجهیزات اتاق پمپ یا خطوط لوله، به طور جدی باعث آبگرفتگی اتاق پمپ، که منجر به تلفات و سایر حوادث بزرگ می شود، بر تولید و زندگی تأثیر می گذارد.

اقدامات حفاظتی برای از بین بردن یا کاهش چکش آب:
اقدامات حفاظتی زیادی در برابر چکش آبی وجود دارد، اما با توجه به علل احتمالی چکش آبی باید اقدامات مختلفی انجام شود.
1. کاهش دبی خط لوله انتقال آب می تواند فشار چکش آب را تا حدودی کاهش دهد اما باعث افزایش قطر لوله انتقال آب و افزایش سرمایه گذاری پروژه می شود.توزیع خطوط انتقال آب باید در نظر گرفته شود تا از بروز قوز یا تغییرات ناگهانی شیب جلوگیری شود.اندازه چکش آب عمدتاً مربوط به سر هندسی اتاق پمپ است.هرچه سر هندسی بالاتر باشد، ارزش چکش آبی بزرگتر است.بنابراین، سر پمپ معقول باید با توجه به وضعیت واقعی محلی انتخاب شود.پس از توقف پمپ در تصادف، پمپ باید زمانی راه اندازی شود که خط لوله پشت شیر ​​چک با آب پر شود.هنگام راه اندازی پمپ، شیر خروجی پمپ را کاملا باز نکنید، در غیر این صورت تاثیر زیادی آب ایجاد می کند.بسیاری از حوادث بزرگ چکش آب در ایستگاه های پمپاژ در این شرایط رخ می دهد.
2. راه اندازی دستگاه حذف چکش آب:
(1) فناوری کنترل فشار ثابت:
از آنجایی که فشار شبکه آبرسانی به طور مداوم با تغییر شرایط کاری تغییر می کند، پدیده کم فشار یا فشار بیش از حد اغلب در فرآیند بهره برداری سیستم رخ می دهد که تولید چکش آب آسان است و منجر به تخریب خط لوله و تجهیزات می شود. .سیستم کنترل خودکار از طریق تشخیص فشار شبکه لوله، کنترل بازخورد شروع پمپ، توقف و تنظیم سرعت، کنترل جریان، و سپس حفظ فشار در سطح معینی اتخاذ می شود. فشار منبع آب پمپ را می توان با تنظیم کنترل میکرو کامپیوتر برای حفظ فشار ثابت منبع آب، جلوگیری از نوسانات فشار بیش از حد، و کاهش احتمال چکش آب.
(2) حذف کننده چکش آب را نصب کنید
این تجهیزات عمدتاً از توقف پمپ آب توسط چکش آب جلوگیری می کند که معمولاً در نزدیکی خط لوله خروجی پمپ نصب می شود.از فشار خود خط لوله به عنوان قدرت برای تحقق عملکرد خودکار فشار کم استفاده می کند، یعنی زمانی که فشار در خط لوله کمتر از مقدار حفاظتی تنظیم شده باشد، درگاه تخلیه به طور خودکار آزادسازی آب و کاهش فشار را باز می کند. برای متعادل کردن فشار خط لوله محلی و جلوگیری از ضربه چکش آب به تجهیزات و خط لوله.حذف کننده را می توان به طور کلی به دو نوع مکانیکی و هیدرولیک تقسیم کرد، عمل حذف کننده مکانیکی با بازیابی دستی، حذف کننده هیدرولیک به طور خودکار می تواند تنظیم مجدد شود.
(3) شیر بازرسی آهسته بسته را روی لوله خروجی پمپ آب با قطر بزرگ نصب کنید.
این می تواند به طور موثر چکش آب متوقف کننده پمپ را از بین ببرد، اما از آنجا که مقدار معینی جریان برگشتی آب در طول عملکرد شیر وجود دارد، چاه مکش باید دارای یک لوله سرریز باشد.دو نوع شیر بازرسی آهسته وجود دارد: نوع چکشی سنگین و نوع ذخیره انرژی.این شیر می تواند زمان بسته شدن شیر را در محدوده خاصی در صورت نیاز تنظیم کند.به طور کلی، شیر بین 3 تا 7 ثانیه پس از خاموشی 70٪ تا 80٪ بسته می شود و 20٪ تا 30٪ زمان بسته شدن با توجه به شرایط پمپ و خط لوله، معمولاً در محدوده تنظیم می شود. 10 تا 30 ثانیهشایان ذکر است که هنگامی که یک قوز در خط لوله وجود دارد و چکش آب پل اتفاق می افتد، نقش شیر برگشتی آهسته بسته می شود.

(4) برج تنظیم فشار یک طرفه را تنظیم کنید
در نزدیکی ایستگاه پمپاژ یا در محل مناسب خط لوله ساخته شده است، ارتفاع برج سرج یک طرفه کمتر از فشار خط لوله در آنجا است.هنگامی که فشار در خط لوله کمتر از سطح آب در برج است، برج افزایش آب را دوباره به خط لوله می رساند تا از شکستن ستون آب جلوگیری کند و از پل زدن چکش آب جلوگیری کند.با این حال، اثر کاهش فشار آن بر روی چکش های آب به غیر از چکش های آب متوقف کننده پمپ مانند چکش های آب بسته کننده دریچه محدود است.علاوه بر این، عملکرد شیر چک مورد استفاده در برج تنظیم فشار یک طرفه کاملاً قابل اعتماد است.هنگامی که دریچه از کار بیفتد، ممکن است به یک اتفاق بزرگ منجر شود.
(5) لوله بای پس (شیر) را در ایستگاه پمپ تنظیم کنید.
در حین کارکرد عادی سیستم پمپ، شیر چک بسته می شود زیرا فشار آب سمت آب پمپ بیشتر از فشار آب در سمت مکش است.هنگامی که پمپ به طور ناگهانی پس از تصادف متوقف می شود، فشار در خروجی ایستگاه پمپ به شدت کاهش می یابد، در حالی که فشار سمت مکش به شدت افزایش می یابد.تحت این فشار دیفرانسیل، آب پرفشار گذرا در لوله اصلی جذب آب، آب کم فشار گذرا است که صفحه شیر چک را به لوله اصلی فشار آب فشار می دهد و فشار کم آب را در آنجا افزایش می دهد.از طرفی فشار چکش آب در سمت مکش پمپ نیز کاهش می یابد.به این ترتیب بالا و پایین رفتن چکش آب در دو طرف ایستگاه پمپ کنترل می شود و در نتیجه به طور موثری از آسیب چکش آبی کاسته و از آن جلوگیری می شود.
(6) شیر چک چند مرحله ای را تنظیم کنید
در یک خط لوله آب طولانی، یک یا چند شیر چک اضافه می شود تا خط لوله آب را به چند بخش تقسیم کند و دریچه های چک در هر بخش تنظیم می شود.هنگامی که آب در لوله انتقال آب در طول فرآیند چکش آب به سمت عقب جریان می یابد، هر شیر بازرسی یکی پس از دیگری بسته می شود تا جریان آب شستشو به چند بخش تقسیم شود.از آنجایی که هد هیدرواستاتیک در هر لوله انتقال آب (یا بخش جریان آب شستشوی معکوس) بسیار کوچک است، افزایش فشار چکش آب کاهش می‌یابد.این اقدام حفاظتی می تواند به طور موثر در مورد اختلاف ارتفاع زیاد منبع آب هندسی استفاده شود.اما امکان جداسازی ستون آب را نمی توان از بین برد.بزرگترین عیب آن این است که مصرف برق پمپ افزایش می یابد و هزینه تامین آب در هنگام کار معمولی افزایش می یابد.
(7) دستگاه اگزوز و تامین هوای خودکار در نقطه مرتفع خط لوله تنظیم شده است تا تأثیر چکش آب بر روی خط لوله را کاهش دهد.