Napaka zaradi vodnega kladiva se nanaša na trenutne skoke tlaka, ki nastanejo zaradi nenadnega zaprtja ventila, izklopa črpalke v sili ali prekinitve-hitrega pretoka v transportnem cevovodu. Oster tlačni val z veliko hitrostjo zadene notranjo oblogo PFA in ustvari takojšnjo koncentrirano napetost, ki poči ali raztrga oblogo iz fluoroplastike. Korozivni medij prodre skozi režo zloma in loči oblogo od jeklene podlage, kar sčasoma sproži drobljenje obloge in puščanje skozi osnovno cev. Ta okvara je tipična trenutna poškodba zaradi udarca, ki jo povzroči hidravlični prehodni udar, ki se večinoma pojavi na izhodnih cevovodih črpalke, sprednjih delih hitro{4}}zapiralnih ventilov in odcepih cevovodov, ki so nagnjeni k nenadni prekinitvi pretoka.
1. Mehanizem za uničenje udarca vodnega kladiva
Ko se pretok tekočine nenadoma blokira v cevovodu pod tlakom, se kinetična energija medija takoj pretvori v ultra-visok prehodni tlak, ki tvori tlačni val vodnega kladiva, ki se širi vzdolž votline cevi. Obloga iz PFA lahko dolgo časa vzdrži načrtovani tlak-stacionarnega stanja, vendar je njena trenutna nosilnost proti-udarcem veliko nižja kot pri jekleni osnovni cevi. Tlačni val zadene oblogo stene cevi impulzno, kar povzroči natezno in strižno napetost, ki daleč presega mejo utrujenosti materiala. Mikrorazpoke se najprej pojavijo na točkah koncentracije napetosti, nato pa se razširijo v prodorne zlome pod ponavljajočimi se udarnimi valovi. Zlomljena obloga izgubi strukturno celovitost in procesna tekočina prodre v vezni vmesnik, da lušči oblogo na koščke. Za razliko od deformacije zaradi lezenja, ki jo povzroči dolgotrajni-statični tlak, to poškodbo povzroči kratkotrajna-ultra{10}}visoka impulzna obremenitev in ne počasna deformacija materiala.
2. Tipični položaji, nagnjeni k poškodbam zaradi vodnega kladiva
Ravni odseki cevi takoj za izhodi črpalke, kjer so tlačni sunki najbolj koncentrirani;
Prednji odseki cevovoda elektromagnetnih ventilov in krogelnih-zapiralnih ventilov za hitro zapiranje;
Slepi konci cevovodov in zaprte slepe cevi, kjer se tlačni valovi odbijajo in prekrivajo;
Komolci in T-deli, kjer se spremeni smer toka in kopiči udarna sila;
Najnižje točke vodoravnega cevovoda, kjer gravitacija prekriva energijo vodnega udara.
3. Glavni indukcijski dejavniki, ki pospešujejo odpoved udarca
Nenadno popolno zapiranje ventilov in takojšen izklop električne energije črpalk brez postopkov postopne razbremenitve;
Pomanjkanje komponent za razbremenitev vmesnega tlaka, kot so zračne komore in dušilci prenapetosti na cevovodu;
Prevelika hitrost srednjega toka, ki povzroči večjo kinetično energijo in močnejši učinek vodnega kladiva med prekinitvijo toka;
Tanka debelina obloge z nezadostnim varovalnim robom proti prehodnemu vplivu tlaka;
Pogosti izklopi v sili in nenamerni izklopi, ki povzročajo periodične ponavljajoče se udarne obremenitve.
4. Popolni-tehnični ukrepi za preprečevanje in nadzor povezav
① Namestite namenske zaščitne naprave proti vodnemu udaru in rezervoarje za zračni vmesnik na sprednje konce črpalke in ventila
Absorbirajte trenutne konice tlaka, da temeljito oslabite intenzivnost udarnih valov.
② Oblikujte postopke stopnjevanega prilagajanja ventila in mehke zaustavitve črpalke
Prepoved eno{0}}polnega odpiranja ali popolnega zapiranja za upočasnitev spremembe pretoka.
③ Optimizirajte zasnovo procesa, da omejite pretok v cevovodu znotraj priporočenega razpona proti-sunka
Zmanjšajte začetno kinetično energijo transportnega medija.
④ Ustrezno povečajte debelino obloge za odseke cevovoda,-ki so izpostavljeni udarcem
Izboljšajte sposobnost podloge, da se upre prehodnemu udarcu tlaka.
⑤ Nastavite spremljanje tlaka v realnem-času in sistem zaščite pred nadtlakom
Samodejno prilagodite delovne pogoje, ko pride do nenormalnega skoka tlaka.
5. Primerjalna tabela preventivnih učinkov
表格
| Cevovod in način delovanja | Nevarnost razpoka vodnega kladiva | Predlog za aplikacijo |
|---|---|---|
| Brez vmesne opreme + neposredni izklop v sili + ultra-visok pretok | Pokanje in trganje obloge po manjšem številu rez{0}}operacij | Dodajte naprave za dušenje prenapetosti in preglejte-predpise delovanja na mestu |
| Opremljen z blažilnikom za razbremenitev tlaka + standardizirano delovanje počasnega stikala + omejitev pretoka | Učinkovito odpravite prehodni tlačni šok in nevarnost zloma obloge | Specifikacija standardne postavitve za procesne-cevovode, obložene s PFA |
| Več{0}}stopenjska struktura za blaženje udarcev + samodejna zaščita pred zaporo + redno zaznavanje tlaka | Izjemno nizka impulzna škoda skrita nevarnost | Prednostna shema za sisteme cevovodov za ogrevanje s samodejnim krmiljenjem občasnih izklopov- |
Zaključek
Porušitev obloge PFA zaradi udarca vodnega kladiva izhaja iz prehodnega nadtlaka, ki nastane zaradi nenadne prekinitve pretoka, ki povzroči impulzno udarno obremenitev, da poškoduje strukturo obloge. Glavni preventivni pristopi vključujejo dodajanje opreme za varovanje tlaka v cevovodu, standardizacijo delovanja, da se prepreči nenadna prekinitev pretoka, omejevanje srednje hitrosti pretoka, krepitev strukturne zasnove obloge in konfiguracijo nadzora nadtlačne blokade. Upravljanje celotnega-procesa konfiguracije dodatne opreme cevovoda,-delovne norme na kraju samem in spletno spremljanje parametrov se lahko izognejo zlomu obloge in posledičnemu puščanju zaradi korozije substrata, ki ga povzroči učinek vodnega kladiva v grelnih ceveh, obloženih s PFA.
