Отраслевая конференция 
«Теплоснабжение-2019»
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Способы защиты трубопроводной системы от гидроударов

Русакова Екатерина Александровна,
cпециалист отдела маркетинга и PR

Основным вопросом при транспортировке рабочей среды в системах теплоснабжения является обеспечение безопасности и безаварийности данного процесса. На протяжении всего срока эксплуатации все элементы трубопроводной системы испытывают динамические нагрузки – перепады давления, вибрации, циклические деформации, гидроудары, которые могут являться причиной усталостного разрушения, повреждения узлов, разрывов отдельных деталей трубопровода и аварий в транспортной системе.

Гидравлический удар характеризуется колебанием давления с большой амплитудой (в некоторых случаях давление может превышать рабочее в сотни раз), с большой скоростью распространяющимся по трубопроводу. Конечно, невозможно с абсолютной точностью определить вероятность возникновения гидроудара, однако вполне реально заранее просчитать потенциальное изменение давления и предупредить его разрушительное воздействие. К основным факторам, вызывающим перепады давления, можно отнести:

- неравномерность подачи рабочей среды,

- резкое начало движения или торможение потока,

- определенная степень эластичности материала трубопровода,

- сложная топография расположения трубопровода,

- не соответствия объема рабочей среды и диаметра трубопровода,

- запуск или остановка насосов.

Например, причинами возникновения гидроударов в системах водоснабжения могут послужить внеплановые отключения насосных станций или же перебои в энергоснабжении. При повышенном давлении в водопроводах может произойти разрыв трубы, повреждение отдельных элементов – арматуры, насосов, крепежа; а при пониженном давлении может произойти смятие труб, утечка рабочей среды через места соединений, разрыв столба жидкости.

Классическая формула расчета ударного давления определяется следующим образом:

Руд = pcu, где

p – плотность жидкости,

u – средняя скорость движения воды в трубопроводе до закрытия затвора,

c - скорость распространения ударной волны, которую можно рассчитать по формуле:

С = √K/p*(1/√(1+KD/Ee), где

К – модуль упругости жидкости;

Е – модуль упругости материала стенок;

D – диаметр трубы,

е – толщина стенок.

Использование дополнительных механизмов может защитить трубопроводов от скачка давления. Подобными защитными устройствами служат редукторы, пневмно-, гидро- и электроприводы, устройства для подсасывания жидкости и впуска воздуха, гидровоздушные мембранные баки, насосы с автоматической регулировкой оборотов и давления, различные амортизирующие устройства, ресиверы, дроссельные шайбы, компенсаторы гидравлического удара – демпферы, гидроаккумуляторы, а также защитные клапаны.

Защитные клапаны, как правило, устанавливаются на отводах, и помогают быстро нивелировать скачок давления. Принцип действия подобного клапана следующий: при перепадах давления реагирует специальный установленный датчик (пилот низкого давления), и клапан открывается, причем, степень открытия клапана может различаться в зависимости от значения давления. В результате чего происходит сброс ударной волны, которая может двигаться со скоростью, превышающей скорость звука. Затем происходит медленное и плавное закрытие клапана.

Эффективность применения подобных устройств можно увидеть на следующих графиках:

график (1) давления на незащищенной насосной станции, график (2) давления на насосной станции, защищенной клапаном.

График 1. График 2.

В настоящее время выбор устройств, обеспечивающих снижение вероятности возникновения гидравлического удара в системах теплоснабжения, довольно широк, необходимо только выбрать наиболее подходящее, исходя из параметров эксплуатации. Применение дополнительных механизмов способствует повышению уровня безаварийности эксплуатации, а диагностированию возможных неполадок элементов системы.

Русакова Е.А., Способы защиты трубопроводной системы от гидроударов

Источник: , 

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

СИСТЕМА 
ДОБРОВОЛЬНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ 
СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 
И ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОГРАММ 
ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЙ
Программы Auditor
Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Возрастная категория Интернет-сайта "18+"
© РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению, 2003-2019
О проекте | Карта портала | Реклама на РосТепло.ru |
Top.Mail.Ru

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2019»

Москва, 22-24 октября 2019 г.
Примите участие!

Подробнее