1/Conceito

O golpe de aríete também é chamado de golpe de aríete.Durante o transporte de água (ou outros líquidos), devido à abertura ou fechamento repentino deVálvula Borboleta Api, válvulas de gaveta, verifique vavles eválvulas de esfera.paradas repentinas de bombas de água, abertura e fechamento repentinos de palhetas guia, etc., a vazão muda repentinamente e a pressão flutua significativamente.O efeito golpe de aríete é um termo vívido.Refere-se a um grave golpe de aríete causado pelo impacto do fluxo de água na tubulação quando a bomba d'água é ligada e desligada.Porque dentro do cano de água, a parede interna do cano é lisa e a água flui livremente.Quando uma válvula aberta é fechada repentinamente ou a bomba de abastecimento de água é parada, o fluxo de água irá gerar uma pressão na válvula e na parede do tubo, principalmente na válvula ou bomba.Como a parede do tubo é lisa, sob a ação da inércia do fluxo de água subsequente, a força hidráulica atinge rapidamente o máximo e produz efeitos destrutivos.Este é o “efeito golpe de aríete” em hidráulica, ou seja, golpe de aríete positivo.Pelo contrário, quando uma válvula fechada é aberta repentinamente ou a bomba d'água é acionada, também ocorrerá golpe de aríete, que é chamado de golpe de aríete negativo, mas não é tão grande quanto o anterior.O impacto da pressão fará com que a parede do tubo seja tensionada e produza ruído, assim como um martelo batendo no tubo, por isso é chamado de efeito de golpe de aríete.

2/Perigos

A pressão instantânea gerada pelo golpe de aríete pode atingir dezenas ou até centenas de vezes a pressão normal de operação na tubulação.Essas grandes flutuações de pressão podem causar fortes vibrações ou ruídos no sistema de tubulação e podem danificar as juntas das válvulas.Tem um efeito muito prejudicial no sistema de tubulação.Para evitar o golpe de aríete, o sistema de tubulação precisa ser projetado corretamente para evitar que a vazão seja muito alta.Geralmente, a vazão projetada do tubo deve ser inferior a 3 m/s, e a velocidade de abertura e fechamento da válvula precisa ser controlada.
Como a bomba é ligada, parada e as válvulas são abertas e fechadas muito rapidamente, a velocidade da água muda drasticamente, especialmente o golpe de aríete causado pela parada repentina da bomba, que pode danificar tubulações, bombas de água e válvulas, e fazer com que a bomba de água inverta e reduza a pressão da rede de tubulação.O efeito do golpe de aríete é extremamente destrutivo: se a pressão for muito alta, causará a ruptura do tubo.Pelo contrário, se a pressão for muito baixa, causará o colapso do tubo e danificará as válvulas e fixações.Em muito pouco tempo, a vazão de água aumenta de zero até a vazão nominal.Como os fluidos possuem energia cinética e um certo grau de compressibilidade, grandes mudanças na vazão em um período muito curto de tempo causarão impactos de alta e baixa pressão na tubulação.

3/gerar

Existem muitas razões para o golpe de aríete.Os fatores comuns são os seguintes:

1. A válvula abre ou fecha repentinamente;

2. A unidade da bomba de água para ou liga repentinamente;

3. Um único tubo transporta água para um local alto (a diferença de altura do terreno de abastecimento de água ultrapassa 20 metros);

4.A elevação total (ou pressão de trabalho) da bomba d'água é grande;

5. A velocidade do fluxo de água na tubulação de água é muito grande;

6. A tubulação de água é muito longa e o terreno muda muito.
7. A construção irregular é um perigo oculto em projetos de tubulações de abastecimento de água
(1) Por exemplo, a produção de pilares de cimento para tês, cotovelos, redutores e outras juntas não atende aos requisitos.
De acordo com o “Regulamento Técnico para Engenharia de Dutos de Abastecimento de Água de Cloreto de Polivinila Rígido Enterrado”, pilares de apoio de cimento devem ser instalados em juntas como tês, cotovelos, redutores e outros tubos com diâmetro ≥110 mm para evitar que o oleoduto se mova.“Pilares de impulso de concreto” Não deve ser inferior ao grau C15 e deve ser lançado no local, na fundação do solo original escavado e na inclinação da vala.Algumas partes da construção não prestam atenção suficiente ao papel dos pilares de impulso.Eles pregam uma estaca de madeira ou fixam um pino de ferro próximo ao oleoduto para funcionar como um pilar de impulso.Às vezes, o volume do pilar de cimento é muito pequeno ou não é derramado no solo original.Por outro lado, alguns pilares de impulso não são suficientemente fortes.Como resultado, durante a operação da tubulação, os pilares de impulso não podem funcionar e se tornam inúteis, fazendo com que os acessórios da tubulação, como tês e cotovelos, fiquem desalinhados e danificados.​
(2) A válvula de escape automática não está instalada ou a posição de instalação não é razoável.
De acordo com o princípio da hidráulica, as válvulas de exaustão automáticas devem ser projetadas e instaladas nos pontos altos das tubulações em áreas montanhosas ou morros com grandes ondulações.Mesmo em áreas planas com terrenos pequenos e ondulados, as tubulações devem ser projetadas artificialmente ao cavar valas.Há subidas e descidas, subidas ou descidas de forma cíclica, a inclinação não é inferior a 1/500 e 1-2 válvulas de escape são projetadas no ponto mais alto de cada quilômetro.​
Porque durante o processo de transporte de água no gasoduto, o gás do gasoduto irá escapar e se acumular nas partes elevadas do gasoduto, formando até mesmo bloqueio de ar.Quando a vazão de água na tubulação flutua, as bolsas de ar formadas nas partes elevadas continuarão a ser comprimidas e expandidas, e o gás será A pressão gerada após a compressão é dezenas ou mesmo centenas de vezes maior que a pressão gerada após a água é comprimida (conta pública: Pump Butler).Neste momento, esta secção do gasoduto com perigos ocultos pode levar às seguintes situações:
• Depois que a água passa a montante da tubulação, a água gotejante desaparece a jusante.Isso ocorre porque o air bag na tubulação bloqueia o fluxo de água, causando a separação da coluna d'água.​
• O gás comprimido na tubulação é comprimido até o limite máximo e se expande rapidamente, causando a ruptura da tubulação.​
• Quando a água de uma fonte alta é transportada a jusante a uma certa velocidade por fluxo gravitacional, após a válvula a montante ser rapidamente fechada, devido à inércia da diferença de altura e vazão, a coluna de água na tubulação a montante não para imediatamente .Ele ainda se move a uma certa velocidade.A velocidade flui rio abaixo.Neste momento, forma-se um vácuo na tubulação porque o ar não pode ser reabastecido a tempo, fazendo com que a tubulação seja esvaziada pela pressão negativa e danificada.
(3) A vala e o solo de aterro não atendem aos regulamentos.
Trincheiras não qualificadas são frequentemente vistas em áreas montanhosas, principalmente porque existem muitas pedras em determinadas áreas.As trincheiras são cavadas manualmente ou explodidas com explosivos.O fundo da trincheira é bastante irregular e tem pedras pontiagudas salientes.Ao se deparar com isso, neste caso, de acordo com os regulamentos pertinentes, as pedras do fundo da vala devem ser removidas e mais de 15 centímetros de areia devem ser pavimentados antes que a tubulação possa ser colocada.No entanto, os trabalhadores da construção foram irresponsáveis ​​ou cortaram atalhos e colocaram a areia diretamente, sem pavimentar areia ou pavimentar simbolicamente um pouco de areia.O gasoduto é colocado sobre pedras.Quando o reaterro é concluído e a água é colocada em operação, devido ao peso da própria tubulação, à pressão vertical da terra, à carga do veículo na tubulação e à superposição da gravidade, ela é sustentada por uma ou várias pedras pontiagudas elevadas na parte inferior do gasoduto., concentração excessiva de tensão, é muito provável que a tubulação seja danificada neste ponto e rache ao longo de uma linha reta neste ponto.Isto é o que as pessoas costumam chamar de “efeito de pontuação”.​

4/Medidas

Existem muitas medidas de proteção para o golpe de aríete, mas diferentes medidas precisam ser tomadas de acordo com as possíveis causas do golpe de aríete.
1. A redução da vazão das tubulações de água pode reduzir a pressão do golpe de aríete até certo ponto, mas aumentará o diâmetro das tubulações de água e aumentará o investimento no projeto.Ao instalar tubulações de água, deve-se considerar evitar lombadas ou mudanças drásticas na inclinação para reduzir o comprimento da tubulação de água.Quanto mais longa for a tubulação, maior será o valor do golpe de aríete quando a bomba estiver parada.De uma estação de bombeamento para duas estações de bombeamento, um poço de sucção de água é usado para conectar as duas estações de bombeamento.
Golpe de aríete quando a bomba é parada

O chamado golpe de aríete de parada da bomba refere-se ao fenômeno de choque hidráulico causado por mudanças repentinas na velocidade do fluxo na bomba d'água e nas tubulações de pressão quando a válvula é aberta e parada devido a uma queda repentina de energia ou outros motivos.Por exemplo, falha do sistema de energia ou equipamento elétrico, falha ocasional da unidade da bomba de água, etc. pode fazer com que a bomba centrífuga abra a válvula e pare, resultando em golpe de aríete quando a bomba é parada.O tamanho do golpe de aríete quando a bomba é parada está principalmente relacionado à altura geométrica da sala de bombas.Quanto maior a altura geométrica, maior será o valor do golpe de aríete quando a bomba estiver parada.Portanto, uma altura manométrica razoável da bomba deve ser selecionada com base nas condições locais reais.

A pressão máxima do golpe de aríete quando uma bomba é parada pode atingir 200% da pressão normal de trabalho, ou até mais, o que pode destruir tubulações e equipamentos.Acidentes gerais causam “vazamento de água” e falta de água;acidentes graves fazem com que a sala de bombas seja inundada, os equipamentos sejam danificados e as instalações sejam danificadas.danificar ou mesmo causar ferimentos pessoais ou morte.

Depois de parar a bomba devido a um acidente, espere até que o tubo atrás da válvula de retenção esteja cheio de água antes de ligar a bomba.Não abra totalmente a válvula de saída da bomba de água ao ligar a bomba, caso contrário ocorrerá um grande impacto de água.Os principais acidentes com golpes de aríete em muitas estações de bombeamento ocorrem frequentemente sob tais circunstâncias.

2. Configure o dispositivo de eliminação do golpe de aríete
(1) Usando tecnologia de controle de tensão constante
Um sistema de controle automático PLC é usado para controlar a bomba com velocidade de frequência variável e para controlar automaticamente a operação de todo o sistema da sala de bombas de abastecimento de água.Como a pressão da rede de tubulações de abastecimento de água continua a mudar com as mudanças nas condições de trabalho, ocorre frequentemente baixa pressão ou sobrepressão durante a operação do sistema, o que pode facilmente causar golpe de aríete, causando danos às tubulações e equipamentos.Um sistema de controle automático PLC é usado para controlar a rede de tubulação.Detecção de pressão, controle de feedback de partida e parada da bomba d'água e ajuste de velocidade, controle de vazão, e assim manter a pressão em um determinado nível.A pressão do abastecimento de água da bomba pode ser definida controlando o microcomputador para manter o abastecimento de água com pressão constante e evitar flutuações excessivas de pressão.A probabilidade de golpe de aríete é reduzida.
(2) Instale o eliminador de golpe de aríete
Este dispositivo evita principalmente o golpe de aríete quando a bomba está parada.Geralmente é instalado próximo ao tubo de saída da bomba d'água.Ele usa a pressão do próprio tubo como energia para realizar uma ação automática de baixa pressão.Ou seja, quando a pressão na tubulação for inferior ao valor de proteção definido, a porta de drenagem se abrirá automaticamente para drenar a água.O alívio de pressão é usado para equilibrar a pressão das tubulações locais e evitar o impacto do golpe de aríete em equipamentos e tubulações.Os eliminadores geralmente podem ser divididos em dois tipos: mecânicos e hidráulicos.Os eliminadores mecânicos são restaurados manualmente após a ação, enquanto os eliminadores hidráulicos podem ser reiniciados automaticamente.
(3) Instale uma válvula de retenção de fechamento lento no tubo de saída da bomba de água de grande diâmetro

Ele pode efetivamente eliminar o golpe de aríete quando a bomba é parada, mas como uma certa quantidade de água fluirá de volta quando a bomba estiver parada,API 609a válvula é acionada, o poço de sucção de água deve ter um tubo de transbordamento.Existem dois tipos de válvulas de retenção de fechamento lento: tipo martelo e tipo armazenamento de energia.Este tipo de válvula pode ajustar o tempo de fechamento da válvula dentro de uma determinada faixa conforme necessário (bem-vindo a seguir: Pump Butler).Geralmente, a válvula fecha 70% a 80% dentro de 3 a 7 segundos após uma queda de energia.Os restantes 20% a 30% do tempo de fechamento são ajustados de acordo com as condições da bomba d'água e da tubulação, geralmente na faixa de 10 a 30 segundos.É importante notar que quando há uma protuberância na tubulação e ocorre golpe de aríete, o papel da válvula de retenção de fechamento lento é muito limitado.
(4) Configure uma torre reguladora de pressão unidirecional
Ela é construída perto da estação de bombeamento ou em um local apropriado na tubulação, e a altura da torre de compensação unidirecional é menor que a pressão da tubulação ali.Quando a pressão na tubulação é inferior ao nível da água na torre, a torre reguladora de pressão reabastece a água na tubulação para evitar que a coluna de água se quebre e prejudique o golpe de aríete.No entanto, seu efeito de redução de pressão no golpe de aríete, além do golpe de aríete de parada da bomba, como o golpe de aríete de fechamento de válvula, é limitado.Além disso, o desempenho da válvula unidirecional usada na torre reguladora de pressão unidirecional deve ser absolutamente confiável.Uma vez que a válvula falhe, isso pode causar um grande golpe de aríete.
(5) Configure um tubo de desvio (válvula) na estação de bombeamento
Quando o sistema da bomba está operando normalmente, a válvula de retenção está fechada porque a pressão da água no lado da pressão da bomba é maior que a pressão da água no lado da sucção.Quando uma queda acidental de energia interrompe repentinamente a bomba, a pressão na saída da estação de bombeamento de água cai drasticamente, enquanto a pressão no lado de sucção aumenta acentuadamente.Sob esta pressão diferencial, a água transitória de alta pressão no tubo principal de sucção de água abre a placa da válvula de retenção e flui para a água transitória de baixa pressão no tubo principal de água sob pressão, fazendo com que a baixa pressão da água aumente;por outro lado, a bomba de água O aumento da pressão do golpe de aríete no lado de sucção também é reduzido.Desta forma, o aumento do golpe de aríete e a queda de pressão em ambos os lados da estação de bombagem de água são controlados, reduzindo e prevenindo assim eficazmente os riscos de golpe de aríete.
(6) Configure uma válvula de retenção multiestágio
Em uma tubulação de água longa, adicione um ou maisválvulas de retenção, divida a tubulação de água em várias seções e instale uma válvula de retenção em cada seção.Quando a água na tubulação de água flui de volta durante o golpe de aríete, cada válvula de retenção é fechada uma após a outra para dividir o fluxo de retrolavagem em várias seções.Como a altura hidrostática em cada seção da tubulação de água (ou seção de fluxo de retrolavagem) é bastante pequena, a vazão de água é reduzida.Impulso do martelo.Esta medida de proteção pode ser efetivamente utilizada em situações onde a diferença geométrica de altura do abastecimento de água é grande;mas não pode eliminar a possibilidade de separação da coluna de água.Sua maior desvantagem é: aumento do consumo de energia da bomba d'água durante a operação normal e aumento dos custos de abastecimento de água.