Okvara zaradi razpok zaradi vodnega kladiva se nanaša na nenadno zaprtje ventila, zaustavitev črpalke v sili ali hiter skok tlaka v cevovodu med delovanjem sistema. Trenutni visoko{1}}tlačni udarni valovi se širijo vzdolž cevovoda in neposredno zadenejo notranjo oblogo PFA. Fluoroplastični material prenese takojšnjo koncentrirano udarno obremenitev, ki daleč presega svojo načrtovano nosilnost, kar povzroči radialne prodorne razpoke, lokalne jamice in drobljenje obloge. Korozivni medij pušča skozi razpoke, da razjeda jekleno osnovno cev, večkratni udarci vodnega kladiva pa bodo razširili poškodovano območje, kar bo povzročilo odpadanje-obloge in zamašitev cevovoda. Ta okvara spada med takojšnje poškodbe zaradi dinamičnega udarca, ki se pogosto pojavljajo v sprednjih in zadnjih cevovodih črpalke, sosednjih odsekih hitrega-ventila in cevovodih z drastičnim nihanjem tlaka.
1. Mehanizem za sprožitev udarca vodnega kladiva in razpok
Ko se pretok tekočine nenadoma prekine, gibljivi medij v trenutku izgubi kinetično energijo in ustvari ostre tlačne odbojne valove znotraj zaprtega cevovoda, ki tvorijo pritisk vodnega kladiva, ki je desetkrat višji od običajnega delovnega tlaka. Podloga iz PFA ima dobro odpornost na statični tlak, vendar slabo odpornost na trenutni impulzni udar. Udarna sila deluje na površino obloge, da proizvede koncentrirano napetost, ki neposredno raztrga material in tvori prodorne razpoke brez očitne plastične deformacije. Ko obloga razpoči, medij vdre v vezni vmesnik, oslabi sintrano oprijem in poznejši sekundarni udarci povzročijo, da se razpoka razširi vzdolž stene cevi obodno in aksialno. Za razliko od počasne deformacije pri lezenju in dolgotrajne-izgube zaradi odrgnjenja, to poškodbo sproži prehodna impulzna obremenitev in ne kumulativna poškodba zaradi utrujenosti.
2. Tipični položaji, nagnjeni k poškodbam zaradi vodnega kladiva
Ravne cevi neposredno pred in za hitro zapiralnimi ventili, kjer so udarni valovi najbolj koncentrirani;
Izhodni cevovodi črpalke, kjer nenadna zaustavitev sproži povratni povratni vodni udar;
Komolec in T tečejo stružni deli, kjer se tlačni valovi odbijajo in prekrivajo, da povečajo udarno silo;
Slepi konci in slepi kraki cevovoda brez kanala za razbremenitev tlaka, kar vodi do stalnega kopičenja energije udarca;
Odseki reduktorja z nenadno spremembo premera cevi povzročijo nenadno povečanje tlaka vodnega udara.
3. Glavni indukcijski dejavniki, ki pospešujejo udarno odpoved
Neposredno polno odpiranje in popolno zapiranje ventilov brez počasnega prilagajanja, kar povzroči močno nenadno prekinitev pretoka;
Na izhodu črpalke in sprednjem koncu ventila cevovodnega sistema ni nameščenih komponent za razbremenitev vmesnega tlaka;
Nerazumna programska logika, ki vodi do prisilnega izklopa obtočnih črpalk brez zakasnitve razbremenitve tlaka;
Prekomerna konstrukcijska hitrost toka, ki poveča začetno kinetično energijo tekočine in intenzivnost vodnega kladiva;
Območja tankih sten lokalne obloge in prvotne drobne napake postanejo prednostna mesta za razpoke pod udarcem.
4. Popolni-tehnični ukrepi za preprečevanje in nadzor povezav
① Zamenjajte hitre zaporne ventile z več-stopenjskimi počasnimi regulacijskimi ventili, da se izognete enkratnemu{1}}izklopu pretoka-
Temeljito zmanjšajte vir vodnega udara.
② Namestite zaščito pred vodnim udarom, varnostne ventile za razbremenitev tlaka in vmesne posode na izhodih črpalke in ventilu pred tokom
Absorbirajte trenutni udarni tlak in sprostite odvečno impulzno energijo.
③ Dodajte program blokade zakasnitve izklopa za opremo črpalke, da dosežete postopno zmanjšanje frekvence in dušenje pretoka
Izogibajte se nenadnemu izklopu-izklopa, ki vodi do povratnega vpliva.
④ Optimizirajte postavitev cevovoda, da zmanjšate nenadno spremembo premera in ostre kolena-pravokotne strukture
Zmanjšajte superpozicijo in odboj tlačnih udarnih valov.
⑤ Okrepite debelino obloge na cevnih priključkih, ki jih je mogoče zlahka udariti, kot so kolena in T-kratniki
Izboljšajte zmožnost proti-pulznega udarca ključnih položajev.
5. Primerjalna tabela preventivnih učinkov
表格
| Način delovanja in konfiguracije cevovoda | Nevarnost poškodb zaradi vodnega kladiva | Predlog za aplikacijo |
|---|---|---|
| Hitro preklapljanje ventilov + brez vmesnih naprav + neposredna zaustavitev črpalke v sili | Pokanje obloge in puščanje se pojavita po več udarcih | Naknadna vgradnja opreme za varovalni tlak in standardizacija postopkov delovanja ventilov |
| Postopna regulacija pretoka + zaščita pred udarci + logika zakasnjene zaustavitve črpalke | Učinkovito zavira najvišji pritisk vodnega kladiva in preprečuje pokanje obloge | Standardna specifikacija načrtovanja procesa za sisteme obtočnih ogrevalnih cevovodov, obloženih s PFA |
| Porazdeljeno spremljanje tlaka + avtomatska povezava za razbremenitev tlaka + redni pregled notranjih razpok | Izjemno nizka nevarnost-razpoka obloge in puščanja zaradi udarcev | Prednostna shema za samodejno krmiljenje neprekinjenega proizvodnega proti{0}}korozijskega ogrevalnega cevovodnega omrežja |
Zaključek
Poškodbo obloge PFA pri udarcu vodnega kladiva povzroči trenutni udarni val ultra-visokega tlaka, ki nastane zaradi nenadne prekinitve pretoka tekočine, kar povzroči krhke razpoke in lokalni zlom obloge iz fluoroplasta. Glavne zamisli za preprečevanje vključujejo optimizacijo načinov delovanja ventila in črpalke, da se prepreči nenadna prekinitev pretoka, konfiguracijo posebnega dodatka za absorpcijo tlaka in blažilnika, optimizacijo postavitve cevovoda za oslabitev odboja udarnega vala, ojačitev ranljive strukture obloge in ujemanje logike zaklepanja samodejnega krmiljenja. Nadzor nad-celotnim procesom konfiguracije dodatne opreme cevovoda, specifikacij delovanja in nastavitve programskih parametrov lahko odpravi okvaro opreme in nesreče z uhajanjem srednjega toka, ki jih povzroči poškodba grelnih cevi, obloženih s PFA, zaradi vodnega kladiva.
