Гідравлічний удар

Гідравлі́чний уда́р (англ. hydraulic impact, hydraulic shock, water hammer; нім. Druckwelle f, hydraulischer Stoss m, hydraulischer Schlag m) — явище підвищення або зниження гідромеханічного тиску в напірному трубопроводі, викликане зміною в часі і в будь-якому перерізі трубопроводу швидкості руху рідини (наприклад, через відкривання або закривання засувки).

Приклад експериментальної залежності тиску від часу при гідравлічному ударі після різкого закриття засувки в трубопроводі. Видно зниження тиску нижче атмосферного під час фази розрідження.

Гідравлічний удар у трубопроводі

Деформація перехідних патрубків трубопроводів від гідроудару

Гідравлічний удар у трубопроводі, (рос. гидравлический удар в трубопроводе; англ. water hammer, hydraulic impact in pipeline; нім. Wasserschlag m in Rohrleitungen f)  — різка зміна тиску рідини в трубопроводі при раптовій зупинці насосів, що поширюється у рідині зі швидкістю звуку в напрямі, протилежному її течії. Зона зниженого тиску, що виникає за засувкою трубопроводу, поширюється за течією потоку. При значному зниженні тиску і розриві суцільності потоку за закритою засувкою може виникнути зворотний гідравлічний удар (викликається різким припливом рідини в порожнину низького тиску). Гідравлічний удар у вигляді хвиль збурення поширюється вздовж трубопроводу зі швидкістю звуку в даному середовищі. Гідравлічний удар може визначатися висотою hуд стовпа рідини певної об'ємної ваги або величиною тиску удару Δ Руд.

Якщо гідравлічний удар являє собою хвилю підвищення тиску (миттєве закривання труби), то він називається додатнім; удар, зумовлений зниженням тиску (відкривання затвору), — від'ємним.

При різкому перекритті потоку спочатку зупиниться шар рідини безпосередньо біля крана (засувки). Внаслідок переходу кінетичної енергії в потенціальну тиск у цьому шарі зросте. Так як рідина до певної міри стискувана, то зупинки всієї її маси в трубопроводі не відбудеться миттєво. Границя об'єму зупиненої рідини переміщається вздовж трубопроводу. Час, за який хвиля гідроудару подолає шлях L від точки зупинки до початку трубопроводу (наприклад, до насоса) і повернеться назад, називається фазою гідроудару. Вона може бути визначена за формулою:

,

де с — швидкість поширення ударної хвилі.

Теоретично при миттєвому перекритті потоку, що рухається в трубопроводі з швидкістю V, відбувається миттєва зміна тиску в трубопроводі біля місця перекриття на величину Δp. Вона визначається за формулою М. Є. Жуковського:

,

де Δp — підвищення тиску при гідроударі, Н/м²;

ρ — густина рідини, кг/м³;
V — швидкість течії рідини до гідравлічного удару, м/с;
c — швидкість поширення хвилі ударного тиску в рідині, м/с.

Швидкість c поширення хвилі ударного тиску вздовж трубопроводу

,

де Е — об'ємний модуль пружності рідини, Н/м²;

ЕT — модуль пружності матеріалу стінок труби, Н/м²;
δ — товщина стінок труби, мм ;
d — внутрішній діаметр труби, мм;
 — швидкість поширення звуку в рідині. Для води при t=10 °C c0=1435 м/с.

Якщо час закривання затвору t є меншим від фази удару (час проходження ударною хвилею подвоєної довжини L труби), то такий удар називають прямим, а в протилежному випадку — непрямим.

У випадку непрямого гідроудару підвищення тиску розраховується за формулою Жуковського у вигляді

,

де tK — час повного перекриття трубопроводу засувкою.

Методи боротьби з гідроударом

Гідравлічний удар іноді виникає в магістральних нафтопроводах або продуктопроводах (вуглепроводах) при раптовій зупинці насосів на проміжній насосній станції, а також в системах живлення механізованих кріплень гірничих виробок при раптовому переміщенні великих мас гірських порід, яка утримувалася кріпленням.

Для боротьби з гідроударом вдаються до наступних заходів:

  • у місцях можливої появи гідроудару (біля засувок) встановлюють повітряно-гідравлічні ковпаки — гасильники удару;
  • шляхом зменшення швидкості закриття крана, прямий гідроудар перетворюють у непрямий (tK > T);
  • на трубопроводі встановлюють перепускні або зворотні клапани;
  • засувки встановлюють на початку трубопроводу (L → min).

В окремих випадках ефект гідроудару використовується для створення великих тисків, як наприклад, у листовому штампуванні.

Захист трубопроводів від гідравлічних ударів

При створенні та експлуатації ГТС підвищену увагу в першу чергу приділяють заходам по запобіганню виникнення гідравлічних ударів, оскільки навіть погашений удар слід розглядати як аварійний. Використання гасників гідравлічних ударів запобігає руйнуванню труб та обладнання, але ще не виключає можливості закорковування трубопроводів внаслідок зменшення швидкості гідросуміші при планових та нештатних зупинках гідротранспортної системи.

Оскільки величина гідравлічного удару прямо пропорційна швидкості руху гідросуміші, то зменшення її могло б зменшити гідравлічний удар. Проте робоча швидкість транспортування гідросуміші, яку вибирають для забезпечення найбільшої ефективності гідротранспорту, лише ненабагато перевищує критичну, і подальше її зниження з точки зору надійності транспортування недоцільне.

Другим фактором, який визначає величину гідравлічного удару, є швидкість поширення ударної хвилі, зменшити яку можна шляхом зменшення пружності гідросуміші додаванням третьої фази — повітря, що аж ніяк не сприяє оптимізації її параметрів, або підвищуючи еластичність труби зменшенням товщини стінок та вибором відповідного матеріалу, що суперечить вимозі забезпечення довговічності трубопроводів в умовах інтенсивного гідроабразивного зношування.

Досвід експлуатації та великий обсяг експериментальних досліджень свідчать про те, що найсприятливішими технологічними операціями для дестабілізації тиску в гідротранспор тних системах є пуски та зупинки у штатних і нештатних ситуаціях. Превентивні заходи полягають у правильній організації пуску, належному розташуванні та підтримці у робочому стані запірної арматури (особливо зворотних клапанів), розстановці проміжних насосних станцій у багатоступінчастих ГТС.

Після зупинки системи, якщо ця операція не супроводжується промивкою, на дні трубопроводів залишається нерухомий шар твердого матеріалу. Щоб уникнути утворення корків, закупорок і, як наслідок, гідравлічних ударів, пуск гідротранспортної системи здійснюють, поступово збільшуючи швидкість потоку, що забезпечує повільний розмив донних відкладень. При необхідності випуску повітря з системи трубопровід перед пуском заповнюють транспортною (технологічною) рідиною, починаючи з нижнього його кінця. Промивка вертикальних трубопроводів після зупинки є обов'язковою.

Щоб запобігти гідравлічним ударам при пусках та зупинках насосів на головній та проміжних станціях багатоступінчастих гідротранспортних систем, ці операції слід здійснювати у такій послідовності:

  • пуск послідовно включених насосів здійснюють у прямій послідовності, тобто спочатку запускають головний, а далі

перший проміжний, другий проміжний і т. д.;

  • зупинку послідовно включених насосів здійснюють у зворотній послідовності, тобто спочатку зупиняють насоси кінцевої насосної станції, далі попередньої, і таким чином до насосів головної насосної станції.

Досвід свідчить про те, що в гідротранспортних, особливо багатоступінчастих, системах завжди можливим є виникнення випадкових нештатних ситуацій, що призводять до дестабілізації тиску. Виходячи з можливості виникнення таких нештатних ситуацій, гідротранспортні системи обладнують засобами гасіння гідравлічних ударів.

До таких засобів, зокрема, можна віднести установку на нагнітальному патрубку головного насоса, а також на всмоктувальних та нагнітальних патрубках проміжних насосів (при послідовній роботі), відвідних патрубків з діаметром, меншим за діаметр основного трубопроводу, із запірними органами. При планових запусках та зупинках насосів запори відкриваються і залишаються у відкритому стані, доки процес установиться (при пусках) або до повного затухання коливального процесу (при зупинках).

Для захисту гідротранспортних систем від гідравлічних ударів застосовують такі типи гасників:

  • з пружним робочим органом;
  • із зрізним елементом;
  • з повітряно-гідравлічним елементом;
  • з розривною мембраною;
  • з пружинним елементом;
  • із зворотним клапаном подвійної дії.

Одним з найнадійніших засобів запобігання гідравлічним ударам, як на окремих відцентрових насосах, так і на послідовно включених при відсутності на їхньому всмоктувальному патрубку приймальних клапанів, є гасник з обвідною трубою та зворотним клапаном двобічної дії. Наявність обвідної труби виключає можливість зіткнення зворотного потоку із запірним органом зворотного клапана під час його закриття при зупинці насоса. Спрямовування зворотного потоку з нагнітального трубопроводу у всмоктувальний перешкоджає виникненню хвилі підвищеного тиску і, таким чином, відвертає виникнення гідравлічного удару.

Див. також

Література

Інтернет-ресурси

Read other articles:

Immondizia non raccolta su una spiaggia a Napoli nel 2010, durante la crisi dei rifiuti. La crisi dei rifiuti in Campania indica lo stato di emergenza relativo allo smaltimento ordinario dei rifiuti solidi urbani (RSU) verificatosi in Campania dal 1994 al 2012.[1] Indice 1 Storia 1.1 Istituzione del Commissariato 1.2 Cambio di gestione 1.3 L'appalto per lo smaltimento dei rifiuti 1.4 La crisi della raccolta 1.5 Il biennio 2007-2008 1.6 La cessazione dello stato di emergenza e la fine ...

 

Artikel ini bukan mengenai Desikasi. Bagian medulla oblongata di tingkat dekusasi piramida. Dekusasi dipakai dalam konteks biologi untuk mendeskripsikan persilangan (Latin: penomoran Romawi untuk angka sepuluh, deca, ditulis 'X'). Dalam istilah anatomi Latin, bentuk decussatio dipakai, contoh decussatio pyramidum. Selain itu, istilah anatomi chiasma mengambil nama dari huruf Yunani 'Χ', chi, Sedangkan deskusasi mengacu pada persimpangan di dalam sistem saraf pusat , berbagai jenis penyeberan...

 

Pour la classification phylogénétique, voir Coleoptera (classification phylogénétique). « Coléoptère » redirige ici. Pour les autres significations, voir Coléoptère (homonymie). Coleoptera Différentes espèces de coléoptèresClassification ITIS Règne Animalia Embranchement Arthropoda Sous-embr. Hexapoda Classe Insecta Sous-classe Pterygota Infra-classe Neoptera Super-ordre Holometabola OrdreColeopteraLinnaeus, 1758 Les Coléoptères (Coleoptera) sont un ordre d'Insecte...

Town in Chūbu, JapanWakasa 若狭町TownWakasa Town Hall FlagSealLocation of Wakasa in Fukui PrefectureWakasa Coordinates: 35°32′56.2″N 135°54′29.4″E / 35.548944°N 135.908167°E / 35.548944; 135.908167CountryJapanRegionChūbu (Hokuriku)PrefectureFukuiDistrictMikatakaminakaArea • Total178.49 km2 (68.92 sq mi)Population (April 2018) • Total14,577 • Density82/km2 (210/sq mi)Time zoneUTC+9 (Japan...

 

Fukushirō NukagaFonctionsPrésident de la Chambre des représentants du Japondepuis le 20 octobre 2023Hiroyuki HosodaReprésentant du Japon48e législature de la chambre des représentants du Japon (d)Deuxième circonscription de la préfecture d'Ibarakidepuis le 22 octobre 2017Ministre des Finances27 août 2007 - 2 août 2008Kōji OmiBunmei IbukiReprésentant du Japon49e législature de la chambre des représentants du Japon (d)Member of the Ibaraki Prefectural AssemblyReprésentant du Japo...

 

Questa voce sull'argomento stagioni delle società calcistiche italiane è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Voce principale: Associazione Calcio Mestre. Unione Sportiva MestrinaStagione 1946-1947Sport calcio Squadra Mestrina Allenatore Virginio Rosetta Presidente Angelo Fabbian Serie B18º posto nel girone B. Retrocessa in Serie C. Maggiori presenzeCampionato: Bertolin, Borsetto, De La...

Guided missile destroyer in the United States Navy For other ships with the same name, see USS Dewey. This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: USS Dewey DDG-105 – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2022) (Learn how and when to remove this template message) USS Dewey on 24 Septe...

 

Bulu pendek britania Asal  Inggris Standar ras TICA standar FIFe standar WCF standar CFA standar FFE standar ACF standar CCA standar AACE standar ACFA/CAA standar Lainnya CCCofA: standar Kucing domestik (Felis catus) Kucing bulu pendek britania adalah salah satu ras kucing tertua yang nenek moyang dipercayai memiliki hubungan dengan bangsa Romawi yang pernah dahulu menguasai Inggris. Kucing ini adalah kucing berbadan sedang dengan bulu yang pendek. Selain itu, kucing ini juga banyak men...

 

Village in Polk County, Nebraska, United States Village in Nebraska, United StatesShelby, NebraskaVillageDowntown Shelby, October 2011Location of Shelby, NebraskaCoordinates: 41°11′38″N 97°25′34″W / 41.19389°N 97.42611°W / 41.19389; -97.42611CountryUnited StatesStateNebraskaCountyPolkArea[1] • Total0.56 sq mi (1.46 km2) • Land0.56 sq mi (1.46 km2) • Water0.00 sq mi (0.00...

Malaysia Keanggotaan Perserikatan Bangsa-BangsaKeanggotaanAnggota penuhSejak1957 (1957)Kursi DK PBBNon-permanenDuta BesarHussein Haniff Malaysia dan Perserikatan Bangsa-Bangsa adalah sebuah hubungan multilateral antara Malaysia dan Perserikatan Bangsa-Bangsa. Sejak Sejak pembentukan organisasi tersebut, Federasi Malaya mengekspresikan sebuah peminatan untuk bergabung dengan PBB, dan itu terjadi pada 17 September 1957. Setelah penggabungan Malaya, Singapura, Borneo Utara dan Sarawak pada ...

 

53IIodinKristal iodin Garis spektrum iodinSifat umumNama, lambangiodin, IPengucapan/iodin/[1] Penampilanpadatan abu-abu metalik berkilau, cairan hitam/ungu, gas berwarna unguIodin dalam tabel periodik 53I Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium...

 

Victorian pleasure ground in Crystal Palace, Bromley, London Crystal Palace ParkCrystal Palace ParkLocation of the park shown within content of Greater LondonTypePublic parkLocationCrystal PalaceLondon, SE19United KingdomCoordinates51°25′15″N 0°04′12″W / 51.42083°N 0.07000°W / 51.42083; -0.07000Area200 acres (81 ha)Created1854Operated byLondon Borough of BromleyStatusOpen all yearPublic transit access Crystal PalaceWebsitecrystalpalacepark.org.uk ...

Geert WildersGeert Wilders nel 2019 Leader del Partito per la LibertàIn caricaInizio mandato22 febbraio 2006 Predecessorecarica creata Membro della Tweede KamerIn caricaInizio mandato25 agosto 1998 LegislaturaXXXVIII, XXXIX, XL, XLI, XLII, XLIII, XLIV, XLV, XLVI, XLVII GruppoparlamentareVVD (1998-2004)NI (2004-2006)PVV (2006-) Dati generaliPartito politicoPVV (dal 2006)In precedenza:VVD (1998-2004)Ind. (2004-2006) Geert Wilders (Venlo, 6 settembre 1963) è un politico olandese...

 

Logographs in shared East Asian written tradition For help with CJK character display, see Help:Multilingual support (East Asian). Translation of That old man is 72 years old in Vietnamese, Cantonese, Mandarin (in simplified and traditional characters), Japanese, and Korean. In internationalization, CJK characters is a collective term for graphemes used in the Chinese, Japanese, and Korean writing systems, which each include Chinese characters. The term CJKV also includes Vietnamese, which wa...

 

This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (December 2015) 7th episode of the 8th season of How I Met Your Mother The Stamp TrampHow I Met Your Mother episodeEpisode no.Season 8Episode 7Directed byPamela FrymanWritten byTami SagherOriginal air dateNovember 19, 2012 (2012-11-19)Guest appearances Joe Manganiello as Brad Joe ...

Questa voce o sezione sull'argomento letteratura non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Copertina di Der Lockenraub, traduzione tedesca del poema eroicomico Il ricciolo rapito di Alexander Pope Il poema eroicomico è un genere letterario del XVII secolo che ribalta le tecniche stilistiche e i cli...

 

كلاوس مان (بالألمانية: Klaus Mann)‏  معلومات شخصية الميلاد ولد في 18 نوفمبر 1906ميونخ، ألمانيا. الوفاة مات في 21 مايو 1949كان،  فرنسا. سبب الوفاة جرعة زائدة  الإقامة ميونخبافاريا  الجنسية  ألمانيا ،  الولايات المتحدة الأب توماس مان  الأم كاتيا مان  إخوة وأخوات مون�...

 

Disambiguazione – Se stai cercando altri significati, vedi Beirut (disambigua). BeirutmunicipalitàبيروتBayrūt Beirut – Veduta LocalizzazioneStato Libano GovernatoratoBeirut DistrettoNon presente AmministrazioneSindacoJamal Itani TerritorioCoordinate33°54′N 35°31′E33°54′N, 35°31′E (Beirut) Altitudine0 m s.l.m. Superficie85 km² Abitanti450 000[1] (2013) Densità5 294,12 ab./km² Altre informazioniLingueArabo Prefisso01 Fuso orario...

Upper, dilated end of the nasolacrimal duct Lacrimal sacThe lacrimal apparatusis shown through dissection on the left side.The lacrimal sac has been opened showing internal organization as well as the naso-lacrymal duct.DetailsArteryAngular arteryIdentifiersLatinsaccus lacrimalisTA98A15.2.07.068TA26857FMA20289Anatomical terminology[edit on Wikidata] The lacrimal sac or lachrymal sac[1] is the upper dilated end of the nasolacrimal duct,[2] and is lodged in a deep groove for...

 

Lenguas tallán-sechuraRegión Dto. de PiuraPaíses Perú PerúHablantes lenguas muertas desde siglo XIXFamilia Familia aislada / Chimú (?)Subdivisiones ColánCatacaosSechura (?)Olmos (?) Verde oscuro: Sechura-Olmos, Verde claro: Catacaos-Colán. [editar datos en Wikidata] Las lenguas tallán-sechura (también tallanas o tallancas, y catacoanas) comprenden un grupo de lenguas escasamente documentadas de la costa y sierra norte de Perú, al noroeste del país, conocidas básica...