1/Cuncettu

U colpu d'acqua hè ancu chjamatu colpu d'acqua. Durante u trasportu di l'acqua (o altri liquidi), per via di l'apertura o di a chjusura brusca diValvula à farfalla Api, valvole à saracinesca, verificate e valvole èvalvole à sfera. fermate brusche di pompe d'acqua, apertura è chjusura brusca di palette guida, ecc., a velocità di flussu cambia di colpu è a pressione fluttua significativamente. L'effettu di u colpu d'acqua hè un termine vivu. Si riferisce à un colpu d'acqua severu causatu da l'impattu di u flussu d'acqua nantu à a pipa quandu a pompa d'acqua hè avviata è arrestata. Perchè in l'internu di a pipa d'acqua, a parete interna di a pipa hè liscia è l'acqua scorre liberamente. Quandu una valvula aperta hè chjusa di colpu o a pompa di furnimentu d'acqua hè arrestata, u flussu d'acqua genererà una pressione nantu à a valvula è a parete di a pipa, principalmente a valvula o a pompa. Perchè a parete di a pipa hè liscia, sottu l'azione di l'inerzia di u flussu d'acqua successivu, a forza idraulica ghjunghje rapidamente à u massimu è produce effetti distruttivi. Questu hè l'"effettu di u colpu d'acqua" in idraulica, vale à dì, colpu d'acqua pusitivu. À u cuntrariu, quandu una valvula chjusa hè aperta di colpu o a pompa d'acqua hè avviata, si verificarà ancu un colpu d'acqua, chì hè chjamatu colpu d'acqua negativu, ma ùn hè micca cusì grande cum'è u primu. L'impattu di a pressione farà chì a parete di a pipa sia stressata è pruduce rumore, cum'è un martellu chì colpisce a pipa, dunque hè chjamatu effettu di u colpu d'acqua.

2/Periculi

A pressione istantanea generata da u colpu d'ariete pò ghjunghje à decine o ancu centinaie di volte a pressione normale di funziunamentu in a cundutta. Tali grandi fluttuazioni di pressione ponu causà forti vibrazioni o rumore in u sistema di cundutte è ponu dannighjà i giunti di e valvole. Hà un effettu assai dannusu nantu à u sistema di tubazioni. Per prevene u colpu d'ariete, u sistema di cundutte deve esse cuncipitu currettamente per impedisce chì a portata sia troppu alta. In generale, a portata cuncipita di a cundutta deve esse inferiore à 3 m/s, è a velocità di apertura è di chjusura di a valvula deve esse cuntrullata.
Siccomu a pompa hè avviata, fermata, è e valvule sò aperte è chjuse troppu prestu, a velocità di l'acqua cambia drasticamente, in particulare u colpu d'ariete causatu da l'arrestu bruscu di a pompa, chì pò dannighjà e tubazioni, e pompe d'acqua è e valvule, è fà chì a pompa d'acqua inverta u so muvimentu è riduce a pressione di a rete di tubazioni. L'effettu di u colpu d'ariete hè estremamente distruttivu: se a pressione hè troppu alta, pruvucarà a rottura di u tubu. À u cuntrariu, se a pressione hè troppu bassa, pruvucarà u crollu di u tubu è dannigherà e valvule è i fissaggi. In un tempu assai cortu, a portata di l'acqua aumenta da zero à a portata nominale. Siccomu i fluidi anu energia cinetica è un certu gradu di cumpressibilità, enormi cambiamenti di portata in un periodu di tempu assai cortu pruvucaranu impatti di alta è bassa pressione nantu à a tubazione.

3/generà

Ci sò parechje ragioni per u colpu d'acqua. I fattori cumuni sò i seguenti:

1. A valvula si apre o si chjude di colpu;

2. L'unità di pompa d'acqua si ferma o si avvia di colpu;

3. Una sola pipa trasporta l'acqua in un locu altu (a differenza d'altezza di u terrenu di furnimentu d'acqua supera i 20 metri);

4. L'alzata tutale (o pressione di travagliu) di a pompa d'acqua hè grande;

5. A velocità di u flussu di l'acqua in a cundutta d'acqua hè troppu grande;

6. A cundutta d'acqua hè troppu longa è u terrenu cambia assai.
7. A custruzzione irregulare hè un periculu nascostu in i prughjetti di pipeline di furnimentu d'acqua
(1) Per esempiu, a pruduzzione di pilastri di spinta in cimentu per raccordi a T, gomiti, riduttori è altri giunti ùn risponde micca à i requisiti.
Sicondu u "Regolamentu Tecnicu per l'Ingegneria di e Tubature di Fornitura d'Acqua di Cloruru di Polivinile Rigidu Interratu", i pilastri di spinta in cimentu devenu esse installati in giunti cum'è T, gomiti, riduttori è altri tubi cù un diametru di ≥110 mm per impedisce à a tubazione di spustassi. "Pilastri di spinta in cimentu" Ùn devenu micca esse inferiori à u gradu C15, è devenu esse gettati in situ nantu à a fundazione di u terrenu originale scavatu è a pendenza di a trincea ". Alcune parti di custruzzione ùn prestanu micca abbastanza attenzione à u rolu di i pilastri di spinta. Inchiodanu un palu di legnu o incuneanu un dente di ferru accantu à a tubazione per agisce cum'è un pilastru di spinta. Calchì volta u vulume di u pilastru di cimentu hè troppu chjucu o ùn hè micca versatu nantu à u terrenu originale. D’altronde, alcuni pilastri di spinta ùn sò micca abbastanza forti. Di cunsiguenza, durante u funziunamentu di a tubazione, i pilastri di spinta ùn ponu micca funziunà è diventanu inutili, causendu u disallineamentu è u dannu di i raccordi di tubi cum'è T è gomiti.
(2) A valvula di scaricu automatica ùn hè micca installata o a pusizione d'installazione hè irragionevule.
Sicondu u principiu di l'idraulica, e valvole di scaricu automatiche devenu esse cuncipite è installate in i punti più alti di e tubazioni in e zone muntagnose o in e colline cù grandi ondulazioni. Ancu in e zone piane cù un terrenu ondulatu chjucu, e tubazioni devenu esse cuncipite artificialmente quandu si scavanu trincee. Ci sò saliscendi, chì crescenu o scendenu in modu ciclicu, a pendenza ùn hè micca menu di 1/500, è 1-2 valvole di scaricu sò cuncipite in u puntu più altu di ogni chilometru.
Perchè durante u prucessu di trasportu di l'acqua in a pipeline, u gasu in a pipeline scapperà è s'accumulerà in e parti rialzate di a pipeline, furmendu ancu un bloccu d'aria. Quandu u flussu di l'acqua in a pipeline fluttua, e sacche d'aria furmate in e parti rialzate continueranu à esse cumpresse è espanse, è u gasu serà A pressione generata dopu a cumpressione hè decine o ancu centinaie di volte più grande di a pressione generata dopu chì l'acqua hè cumpressa (contu publicu: Pump Butler). In questu mumentu, sta sezione di pipeline cù periculi nascosti pò purtà à e seguenti situazioni:
• Dopu chì l'acqua hè passata à monte di a pipa, l'acqua chì gocciola sparisce à valle. Questu hè perchè u saccu d'aria in a pipa blocca u flussu d'acqua, pruvucendu a separazione di a colonna d'acqua.
• U gasu cumpressu in a pipeline hè cumpressu à u limite massimu è si espande rapidamente, pruvucendu a rottura di a pipeline.
• Quandu l'acqua da una fonte d'acqua alta hè trasportata à valle à una certa velocità per via di u flussu di gravità, dopu chì a valvula à monte hè stata chjusa rapidamente, per via di l'inerzia di a differenza d'altezza è di a velocità di flussu, a colonna d'acqua in u tubu à monte ùn si ferma micca subitu. Si move sempre à una certa velocità. A velocità scorri à valle. In questu mumentu, si forma un vacuum in a pipeline perchè l'aria ùn pò esse rifornita in tempu, ciò chì face chì a pipeline sia sgonfiata da a pressione negativa è dannighjata.
(3) A trincea è u terrenu di riempimentu ùn rispettanu micca e regulazioni.
E trincee micca qualificate si vedenu spessu in e zone muntagnose, soprattuttu perchè ci sò parechje petre in certe zone. E trincee sò scavate manualmente o fatte saltà cù esplosivi. U fondu di a trincea hè seriamente irregulare è hà petre taglienti chì spuntanu. Quandu si scontra questu, in questu casu, secondu e regulazioni pertinenti, e petre in fondu à a trincea devenu esse rimosse è più di 15 centimetri di sabbia devenu esse pavimentati prima di pudè mette a pipeline. Tuttavia, i travagliadori di a custruzzione sò stati irresponsabili o anu tagliatu l'anguli è anu messu direttamente a sabbia senza pavimentà sabbia o simbolicamente pavimentendu un pocu di sabbia. A pipeline hè posta nantu à e petre. Quandu u riempimentu hè cumpletu è l'acqua hè messa in funzione, per via di u pesu di a pipeline stessa, a pressione verticale di a terra, u caricu di u veiculu nantu à a pipeline è a sovrapposizione di a gravità, hè sustinuta da una o parechje petre taglienti rialzate in fondu à a pipeline. , cuncentrazione eccessiva di stress, a pipeline hè assai prubabile di esse dannighjata in questu puntu è di crepà longu una linea retta in questu puntu. Questu hè ciò chì a ghjente chjama spessu "l'effettu di puntuazione".

4/Misure

Ci sò parechje misure di prutezzione contr'à u colpu d'acqua, ma devenu esse pigliate diverse misure secondu e pussibili cause di u colpu d'acqua.
1. A riduzione di a velocità di flussu di e cundutte d'acqua pò riduce a pressione di u colpu d'ariete finu à un certu puntu, ma aumenterà u diametru di e cundutte d'acqua è aumenterà l'investimentu di u prugettu. Quandu si traccià e cundutte d'acqua, si deve tene contu di evità i dossi o i cambiamenti drastici di pendenza per riduce a lunghezza di a cundutta d'acqua. Più longa hè a cundutta, più grande hè u valore di u colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma. Da una stazione di pompaggio à duie stazioni di pompaggio, un pozzu d'aspirazione d'acqua hè utilizatu per cunnette e duie stazioni di pompaggio.
Colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma

U cusì dettu colpu d'ariete di fermata di a pompa si riferisce à u fenomenu di scossa idraulica causatu da cambiamenti bruschi di a velocità di u flussu in a pompa d'acqua è in i tubi di pressione quandu a valvula hè aperta è ferma per via di una brusca mancanza di corrente o per altre ragioni. Per esempiu, un guastu di u sistema di alimentazione o di l'equipaggiu elettricu, un guastu occasionale di l'unità di pompa d'acqua, ecc. pò fà chì a pompa centrifuga apra a valvula è si fermi, risultendu in un colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma. A dimensione di u colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma hè principalmente ligata à a testa geometrica di a sala di pompa. Più alta hè a testa geometrica, più grande hè u valore di u colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma. Dunque, una testa di pompa ragionevule deve esse scelta in basa à e cundizioni lucali attuali.

A pressione massima di u colpu d'ariete quandu una pompa hè ferma pò ghjunghje à u 200% di a pressione di travagliu nurmale, o ancu di più, ciò chì pò distrughje e tubazioni è l'attrezzature. L'accidenti generali causanu "perdite d'acqua" è interruzioni d'acqua; l'accidenti gravi causanu l'inundazione di a sala di a pompa, u dannu di l'attrezzature è u dannu di l'installazioni. Danni o ancu causà ferite persunale o a morte.

Dopu avè firmatu a pompa per via di un accidente, aspettate finu à chì u tubu daretu à a valvula di cuntrollu sia pienu d'acqua prima di avvià a pompa. Ùn aprite micca cumpletamente a valvula di uscita di a pompa di l'acqua quandu avviate a pompa, altrimenti si verificarà un grande impattu d'acqua. Incidenti maiò di colpi d'ariete in parechje stazioni di pompaggio si verificanu spessu in tali circustanze.

2. Installate u dispusitivu di eliminazione di u colpu d'ariete
(1) Utilizendu a tecnulugia di cuntrollu di tensione custante
Un sistema di cuntrollu automaticu PLC hè utilizatu per cuntrullà a pompa cù una velocità di frequenza variabile è per cuntrullà automaticamente u funziunamentu di tuttu u sistema di a sala di pompe di furnimentu d'acqua. Siccomu a pressione di a rete di tubazioni di furnimentu d'acqua cuntinueghja à cambià cù i cambiamenti in e cundizioni di travagliu, una bassa pressione o una sovrapressione si verificanu spessu durante u funziunamentu di u sistema, chì ponu facilmente causà colpi d'ariete, purtendu à danni à e tubazioni è à l'attrezzatura. Un sistema di cuntrollu automaticu PLC hè utilizatu per cuntrullà a rete di tubazioni. Rilevazione di a pressione, cuntrollu di feedback di l'avviu è di l'arrestu di a pompa d'acqua è aghjustamentu di a velocità, cuntrollu di u flussu, è cusì mantene a pressione à un certu livellu. A pressione di furnimentu d'acqua di a pompa pò esse impostata cuntrullendu u microcomputer per mantene una pressione costante di furnimentu d'acqua è evità fluttuazioni eccessive di pressione. A probabilità di colpi d'ariete hè ridutta.
(2) Installate l'eliminatore di colpi d'ariete
Stu dispusitivu impedisce principalmente i colpi d'acqua quandu a pompa hè ferma. Hè generalmente stallatu vicinu à u tubu di surtita di a pompa d'acqua. Utilizza a pressione di u tubu stessu cum'è putenza per realizà un'azione automatica à bassa pressione. Vale à dì, quandu a pressione in u tubu hè più bassa di u valore di prutezzione impostu, u portu di drenaggiu si apre automaticamente per drenà l'acqua. U sollievu di a pressione hè utilizatu per equilibrà a pressione di e tubazioni lucali è impedisce l'impattu di i colpi d'acqua nantu à l'attrezzatura è e tubazioni. L'eliminatori ponu generalmente esse divisi in dui tipi: meccanichi è idraulici. L'eliminatori meccanichi sò ripristinati manualmente dopu l'azione, mentre chì l'eliminatori idraulici ponu esse resettati automaticamente.
(3) Installate una valvula di cuntrollu à chjusura lenta nantu à u tubu di uscita di a pompa d'acqua di grande diametru

Pò eliminà efficacemente u colpu d'ariete quandu a pompa hè ferma, ma perchè una certa quantità d'acqua scorrerà in daretu quandu aApi 609Quandu a valvula hè attivata, u pozzu d'aspirazione di l'acqua deve avè un tubu di sfogu. Ci sò dui tipi di valvule di cuntrollu à chjusura lenta: u tipu à martellu è u tipu à accumulazione d'energia. Stu tipu di valvula pò aghjustà u tempu di chjusura di a valvula in un certu intervallu secondu i bisogni (benvenuti à seguità: Pump Butler). In generale, a valvula si chjude da 70% à 80% in 3 à 7 secondi dopu una mancanza di corrente. U tempu di chjusura restante da 20% à 30% hè aghjustatu secondu e cundizioni di a pompa di l'acqua è di a tubazione, generalmente in l'intervallu da 10 à 30 secondi. Hè da nutà chì quandu ci hè una gobba in a tubazione è si verifica un martellu d'ariete, u rolu di a valvula di cuntrollu à chjusura lenta hè assai limitatu.
(4) Installa una torre di regulazione di pressione unidirezionale
Hè custruita vicinu à a stazione di pompaggio o in un locu adattatu nantu à a pipeline, è l'altezza di a torre di sovrapressione unidirezionale hè più bassa di a pressione di a pipeline. Quandu a pressione in a pipeline hè più bassa di u livellu di l'acqua in a torre, a torre di regulazione di a pressione rifornisce l'acqua in a pipeline per impedisce à a colonna d'acqua di rompe si è di colmà u colpu d'ariete. Tuttavia, u so effettu di riduzione di a pressione nantu à i colpi d'ariete diversi da i colpi d'ariete di arrestu di a pompa, cum'è i colpi d'ariete di chjusura di a valvula, hè limitatu. Inoltre, e prestazioni di a valvula unidirezionale aduprata in a torre di regulazione di a pressione unidirezionale devenu esse assolutamente affidabili. Una volta chì a valvula falla, pò causà un grande colpu d'ariete.
(5) Installate un tubu di bypass (valvula) in a stazione di pompaggio
Quandu u sistema di pompa funziona nurmalmente, a valvula di cuntrollu hè chjusa perchè a pressione di l'acqua da u latu di pressione di a pompa hè più alta di a pressione di l'acqua da u latu di aspirazione. Quandu l'interruzione accidentale di corrente ferma di colpu a pompa, a pressione à l'uscita di a stazione di pompaggio di l'acqua diminuisce bruscamente, mentre chì a pressione da u latu di aspirazione aumenta bruscamente. Sottu à sta pressione differenziale, l'acqua à alta pressione transitoria in u tubu principale di aspirazione di l'acqua spinge a piastra di a valvula di cuntrollu è scorri versu l'acqua à bassa pressione transitoria in u tubu principale di l'acqua di pressione, pruvucendu un aumentu di a bassa pressione di l'acqua; da l'altra parte, a pompa di l'acqua L'aumentu di a pressione di u colpu d'acqua da u latu di aspirazione hè ancu riduttu. In questu modu, l'aumentu è a caduta di pressione di u colpu d'acqua da i dui lati di a stazione di pompaggio di l'acqua sò cuntrullati, riducendu è prevenendu cusì efficacemente i periculi di u colpu d'acqua.
(6) Installate una valvula di cuntrollu à più stadii
In una longa cundutta d'acqua, aghjunghje unu o piùvalvole di cuntrollu, dividite a cundutta d'acqua in parechje sezioni, è stallate una valvula di cuntrollu in ogni sezione. Quandu l'acqua in a pipa d'acqua scorre in daretu durante u colpu d'ariete, ogni valvula di cuntrollu hè chjusa una dopu l'altra per dividisce u flussu di retrolavaggio in parechje sezioni. Siccomu a testa idrostatica in ogni sezione di a pipa d'acqua (o sezione di flussu di retrolavaggio) hè abbastanza chjuca, a portata di l'acqua hè ridutta. Spinta di u colpu d'ariete. Questa misura di prutezzione pò esse aduprata efficacemente in situazioni induve a differenza geometrica di altezza di l'approvvigionamentu d'acqua hè grande; ma ùn pò micca eliminà a pussibilità di separazione di a colonna d'acqua. U so più grande svantaghju hè: aumentu di u cunsumu energeticu di a pompa d'acqua durante u funziunamentu nurmale è aumentu di i costi di l'approvvigionamentu d'acqua.