Гидравлический удар — скачок давления в трубопроводе, запоненном жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости потока данной жидкости.

Гидроудар чаще всего возникает вследствие закрытия клапана на конце трубопровода. Движущаяся жидкость с силой ударяется о препятствие, создавая гидравлическую ударную волну, резонирующую по всему трубопроводу.

Определённые типы обратных клапанов из-за особенности конструкции имеют свойство быстро закрываться. Таким образом, использование подобных типов клапанов в трубопроводной системе может привести к проблемам связанным с гидравлическим ударом. Гидроудар также может быть вызван отказом насоса. Если насос, проталкивающий жидкость через систему трубопроводов, внезапно выходит из строя, скорость движущегося продукта также внезапно меняется, повышая тем самым вероятность возникновения подобной проблемы.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА

В движении и при некоторой скорости жидкости могут генерировать значительную силу в результате внезапной остановки потока. Например, 100 галлонов воды протекает по трубе диаметром 50 мм со скоростью 3 м/с. При резкой остановке из-за закрытия клапана создается сила, равная удару 378-килограммового молота.

Гидравлический удар является причиной шума и вибрации трубопровода. Однако возможны и гораздо более серьезные исходы, в том числе: • обрушение трубопровода; • утечки в трубопроводной арматуре и соединениях; • повреждение опорных систем трубопроводов; • повреждение переносимого продукта (напитки, фармацевтика, продукты питания).

СОВЕТЫ ПО ИЗБЕЖАНИЮ ГИДРОУДАРА

1. Разработка правильной системы трубопровода

Любая система должна отвечать конкретным требованиям, связанным со сферой использования трубопровода. Так, макет должен быть разработан с максимальным учетом всех возможных рисков, в том числе возникновения гидроудара.

Для действующих систем очень важно учитывать рабочие характеристики трубопроводной системы. Это можно сделать несколькими способами. Например, снизить скорость жидкости в трубах. Таблицы размеров труб для некоторых сфер применения рекомендуют расход технологической жидкости не более 1,5 метров в секунду. Однако существует вероятность возникновения некоторых накладок при проектировании трубопроводов с безразборной очисткой, поскольку данная очистка осуществляется при помощи турбулентного потока со скоростью более 2 метров в секунду.

Ниже представлены способы понижения скорости жидкости в трубе. Среди них стоит упомянуть: • Использование укороченного патрубка. • Применение прямоточных глушителей меньшей дины. •Внедрение отводов и расширительных или уравнительных петель в систему технологических трубопроводов. Гидравлический удар связан со скоростью звука в жидкости, а отводы способны уменьшать воздействие волн давления. • Расположение первичных усадочных раковин кольцевыми линиями.

2. Применение системного программирования

Изменения давления, которые могут привести к гидроударам, происходят каждый раз, когда жидкость ускоряется или замедляется из-за изменений состояния насоса или положения клапана. Обычно это давление настолько мало, а подвижки настолько постепенные, что гидравлический удар практически не наблюдается. Однако на производственных предприятиях, перемещающих продукт по трубопроводу на высоких скоростях при включении или выключении насоса есть риски возникновения гидроудара значительной силы в том числе из-за резких перепадов давления.

Подобное явление можно устранить с помощью надлежащего системного программирования, например настройки насосов на постепенное увеличение или уменьшение мощности. Этот процесс может растянуть варьирование давления на несколько секунд, а порой и минут.

3. Подготовка персонала

Персонал перерабатывающих предприятий, обученный надлежащим образом, играет немаловажную роль в процессах смягчения или устранения гидравлического удара. Соответствующее обучение учит операторов важности правильного открывания и закрывания ручных или приводных клапанов, что сводит к минимуму воздействие гидроудара.

Внедрение передовых методов управления трубопроводом, таких как процедуры запуска и выключения, также гарантирует правильную, эффективную и безопасную работу вашей системы.