1/Тұжырымдама

Су балғасы су балғасы деп те аталады. Суды (немесе басқа сұйықтықтарды) тасымалдау кезінде, кенеттен ашылып немесе жабылып қалуына байланыстыApi көбелек клапаны, қақпа клапандары, вальстерді тексеріңіз жәнешар клапандарыСу сорғыларының кенеттен тоқтауы, бағыттаушы қалақтардың кенеттен ашылуы және жабылуы және т.б. кезінде ағын жылдамдығы кенеттен өзгереді және қысым айтарлықтай ауытқиды. Су балғасының әсері айқын термин. Ол су сорғысы іске қосылған және тоқтатылған кезде су ағынының құбырға тигізуінен туындайтын қатты су балғасын білдіреді. Себебі су құбырының ішінде құбырдың ішкі қабырғасы тегіс болады және су еркін ағады. Ашық клапан кенеттен жабылған кезде немесе сумен жабдықтау сорғысы тоқтаған кезде, су ағыны клапан мен құбыр қабырғасына, негізінен клапанға немесе сорғыға қысым жасайды. Құбыр қабырғасы тегіс болғандықтан, кейінгі су ағынының инерциясының әсерінен гидравликалық күш тез арада максимумға жетеді және жойқын әсерлер тудырады. Бұл гидравликадағы «су балғасының әсері», яғни оң су балғасы. Керісінше, жабық клапан кенеттен ашылғанда немесе су сорғысы іске қосылғанда, су балғасы да пайда болады, ол теріс су балғасы деп аталады, бірақ ол бұрынғыдай үлкен емес. Қысымның әсері құбыр қабырғасының кернеуіне және шу шығаруына әкеледі, дәл балғаның құбырға соғылуы сияқты, сондықтан ол су балғасының әсері деп аталады.

2/Қауіптер

Су балғасымен пайда болатын лездік қысым құбырдағы қалыпты жұмыс қысымының ондаған немесе тіпті жүздеген есесіне жетуі мүмкін. Мұндай үлкен қысым ауытқулары құбыр жүйесінде күшті діріл немесе шу тудыруы мүмкін және клапан қосылыстарын зақымдауы мүмкін. Бұл құбыр жүйесіне өте зиянды әсер етеді. Су балғасымен соққының алдын алу үшін құбыр жүйесін ағын жылдамдығының тым жоғары болуына жол бермеу үшін дұрыс жобалау қажет. Әдетте, құбырдың жобаланған ағын жылдамдығы 3 м/с-тан аз болуы керек және клапанның ашылуы мен жабылу жылдамдығын бақылау қажет.
Сорғы іске қосылып, тоқтатылып, клапандар тым тез ашылып-жабылатындықтан, судың жылдамдығы күрт өзгереді, әсіресе сорғының кенеттен тоқтауынан туындайтын су балғасы, бұл құбырларға, су сорғыларына және клапандарға зақым келтіруі мүмкін, сондай-ақ су сорғысының кері айналуына және құбыр желісінің қысымын төмендетуіне әкелуі мүмкін. Су балғасының әсері өте зиянды: егер қысым тым жоғары болса, ол құбырдың жарылуына әкеледі. Керісінше, егер қысым тым төмен болса, ол құбырдың құлауына және клапандар мен бекіткіштердің зақымдалуына әкеледі. Өте қысқа уақыт ішінде су ағынының жылдамдығы нөлден номиналды ағын жылдамдығына дейін артады. Сұйықтықтардың кинетикалық энергиясы және белгілі бір дәрежеде сығылу қабілеті болғандықтан, өте қысқа уақыт ішінде ағын жылдамдығының үлкен өзгерістері құбырға жоғары және төмен қысым әсерін тигізеді.

3/генерациялау

Су балғасының көптеген себептері бар. Жалпы факторлары келесідей:

1. Клапан кенеттен ашылады немесе жабылады;

2. Су сорғысы кенеттен тоқтап қалады немесе іске қосылады;

3. Бір құбыр суды биік жерге тасымалдайды (сумен жабдықтау жер бедерінің биіктік айырмашылығы 20 метрден асады);

4. Су сорғысының жалпы көтеру күші (немесе жұмыс қысымы) үлкен;

5. Су құбырындағы су ағынының жылдамдығы тым үлкен;

6. Су құбыры тым ұзын және жер бедері қатты өзгереді.
7. Сумен жабдықтау құбырлары жобаларында құрылыстың ретсіздігі жасырын қауіп болып табылады
(1) Мысалы, үштіктерге, шынтақтарға, редукторларға және басқа да қосылыстарға арналған цементті итеру тіректерін өндіру талаптарға сай келмейді.
«Жерленген қатты поливинилхлоридті сумен жабдықтау құбырларын жобалаудың техникалық ережесіне» сәйкес, құбырдың қозғалуына жол бермеу үшін үштіктер, шынтақтар, редукторлар және диаметрі ≥110 мм болатын басқа құбырлар сияқты қосылыстарға цемент итергіш тіректерді орнату керек. «Бетон итергіш тіректері» Ол C15 класынан төмен болмауы керек және ол қазылған бастапқы топырақ іргетасы мен траншея көлбеуіне құйылуы керек». Кейбір құрылысшылар итергіш тіректердің рөліне жеткілікті көңіл бөлмейді. Олар итергіш тірек ретінде әрекет ету үшін құбырдың жанына ағаш қазық шегелейді немесе темір тісті сыналайды. Кейде цемент тіректерінің көлемі тым аз болады немесе бастапқы топыраққа құйылмайды. Екінші жағынан, кейбір итергіш тіректері жеткілікті берік емес. Нәтижесінде, құбырды пайдалану кезінде итергіш тіректері жұмыс істей алмайды және пайдасыз болып қалады, бұл үштіктер мен шынтақтар сияқты құбыр арматураларының дұрыс орналаспауына және зақымдалуына әкеледі.
(2) Автоматты шығару клапаны орнатылмаған немесе орнату орны ақылға қонымсыз.
Гидравлика қағидасына сәйкес, таулы аудандардағы немесе үлкен толқынды төбелердегі құбырлардың биік нүктелерінде автоматты шығару клапандарын жобалау және орнату қажет. Тіпті толқынды жер бедері аз жазық жерлерде де құбырларды траншея қазған кезде жасанды түрде жобалау қажет. Циклдік түрде көтерілу және төмендеу, көтерілу немесе төмендеу болады, көлбеу 1/500-ден кем емес және әр километрдің ең биік нүктесінде 1-2 шығару клапаны жобаланған.
Өйткені құбыр арқылы су тасымалдау процесінде құбырдағы газ шығып, құбырдың көтерілген бөліктерінде жиналып, тіпті ауа бітелуін тудырады. Құбырдағы су ағынының жылдамдығы өзгерген кезде, көтерілген бөліктерде пайда болған ауа қалталары сығылып, кеңейе береді, ал газ сығылғаннан кейін пайда болатын қысым су сығылғаннан кейін пайда болатын қысымнан ондаған немесе тіпті жүздеген есе жоғары болады (қоғамдық есеп: Pump Butler). Қазіргі уақытта құбырдың жасырын қауіптері бар бұл бөлігі келесі жағдайларға әкелуі мүмкін:
• Су құбырдың жоғарғы ағысымен өткеннен кейін, ағыс бойымен тамшылаған су жоғалады. Себебі құбырдағы ауа жастығы су ағынын бітеп, су бағанының ажырауына әкеледі.
• Құбырдағы сығылған газ максималды шегіне дейін сығылады және тез кеңейеді, бұл құбырдың жарылуына әкеледі.
• Жоғары су көзінен су белгілі бір жылдамдықпен гравитациялық ағынмен төмен қарай тасымалданған кезде, жоғары ағынды клапан тез жабылғаннан кейін, биіктік айырмашылығы мен ағын жылдамдығының инерциясына байланысты, жоғары ағынды құбырдағы су бағанасы бірден тоқтамайды. Ол әлі де белгілі бір жылдамдықпен қозғалады. Жылдамдық төмен қарай ағады. Бұл кезде құбырда вакуум пайда болады, себебі ауа уақытында толтырыла алмайды, бұл құбырдың теріс қысыммен дефляциялануына және зақымдалуына әкеледі.
(3) Траншея мен топырақтың топырақ қабаты ережелерге сәйкес келмейді.
Таулы аудандарда біліктілігі жоқ траншеялар жиі кездеседі, негізінен кейбір жерлерде тастар көп болғандықтан. Траншеялар қолмен қазылады немесе жарылғыш заттармен жарылады. Траншеяның түбі өте тегіс емес және үшкір тастар шығып тұрады. Мұндай жағдайға тап болған кезде, тиісті ережелерге сәйкес, құбыр төселмес бұрын траншеяның түбіндегі тастарды алып тастап, 15 сантиметрден астам құм төсеу керек. Дегенмен, құрылысшылар жауапсыздық танытып немесе бұрылыстарды кесіп, құм төсемес немесе символикалық түрде құм төсемес, құмды тікелей төсеген. Құбыр тастардың үстіне төселеді. Төменгі толтыру аяқталғаннан кейін және су іске қосылғанда, құбырдың өзінің салмағына, тік жер қысымына, құбырға көлік жүктемесіне және ауырлық күшінің қабаттасуына байланысты, ол құбырдың түбіндегі бір немесе бірнеше үшкір көтерілген тастармен тіреледі. Шамадан тыс кернеу концентрациясында құбыр осы жерде зақымдалуы және осы жерде түзу сызық бойымен жарылуы мүмкін. Мұны адамдар көбінесе «ұпай эффектісі» деп атайды.

4/Шаралар

Су балғасынан көптеген қорғаныс шаралары бар, бірақ су балғасының ықтимал себептеріне байланысты әртүрлі шараларды қолдану қажет.
1. Су құбырларының ағын жылдамдығын азайту гидравликалық балға қысымын белгілі бір дәрежеде төмендетуі мүмкін, бірақ бұл су құбырларының диаметрін арттырады және жобаға инвестицияны арттырады. Су құбырларын төсеу кезінде су құбырының ұзындығын азайту үшін төбешіктердің немесе көлбеуліктің күрт өзгеруінің алдын алуды ескеру қажет. Құбыр неғұрлым ұзын болса, сорғы тоқтаған кезде гидравликалық балға мәні соғұрлым жоғары болады. Бір сорғы станциясынан екі сорғы станциясына дейін екі сорғы станциясын қосу үшін су сорғыш ұңғыма қолданылады.
Сорғы тоқтаған кезде су балғасы

«Сорғыны тоқтату» деп аталатын су балғасы клапан ашылып, электр қуатының кенеттен өшуіне немесе басқа себептерге байланысты тоқтаған кезде су сорғысы мен қысым құбырларындағы ағын жылдамдығының кенеттен өзгеруінен туындайтын гидравликалық соққы құбылысын білдіреді. Мысалы, электр жүйесінің немесе электр жабдықтарының істен шығуы, су сорғысы блогының кейде істен шығуы және т.б. орталықтан тепкіш сорғының клапанды ашып, тоқтауына әкелуі мүмкін, бұл сорғы тоқтаған кезде су балғасының соғуына әкеледі. Сорғы тоқтаған кездегі су балғасының өлшемі негізінен сорғы бөлмесінің геометриялық басына байланысты. Геометриялық басы неғұрлым жоғары болса, сорғы тоқтаған кездегі су балғасының мәні соғұрлым жоғары болады. Сондықтан, нақты жергілікті жағдайларға негізделген қолайлы сорғы басын таңдау керек.

Сорғы тоқтаған кездегі су балғасының максималды қысымы қалыпты жұмыс қысымының 200%-ына немесе одан да жоғарыға жетуі мүмкін, бұл құбырлар мен жабдықтарды бұзуы мүмкін. Жалпы апаттар «су ағып кетуіне» және судың тоқтап қалуына әкеледі; ауыр апаттар сорғы бөлмесінің су астында қалуына, жабдықтардың зақымдалуына және нысандардың зақымдалуына әкеледі. Зақым келтіруге немесе тіпті адамның жарақат алуына немесе өліміне әкелуі мүмкін.

Апатқа байланысты сорғыны тоқтатқаннан кейін, сорғыны іске қоспас бұрын кері клапанның артындағы құбыр суға толғанша күтіңіз. Сорғыны іске қосқан кезде су сорғысының шығыс клапанын толық ашпаңыз, әйтпесе судың үлкен соққысы болады. Көптеген сорғы станцияларында ірі су балғаларымен болатын апат жиі осындай жағдайларда болады.

2. Су балғасын жою құрылғысын орнатыңыз
(1) Тұрақты кернеуді басқару технологиясын пайдалану
PLC автоматты басқару жүйесі сорғыны айнымалы жиілік жылдамдығымен басқару және сумен жабдықтау сорғы бөлмесі жүйесінің жұмысын автоматты түрде басқару үшін қолданылады. Сумен жабдықтау құбыр желісінің қысымы жұмыс жағдайларының өзгеруімен өзгере беретіндіктен, жүйенің жұмысы кезінде төмен қысым немесе артық қысым жиі кездеседі, бұл оңай су балғасын тудыруы мүмкін, бұл құбырлар мен жабдықтардың зақымдалуына әкеледі. PLC автоматты басқару жүйесі құбыр желісін басқару үшін қолданылады. Қысымды анықтау, су сорғысын іске қосу мен тоқтатуды кері байланыспен басқару және жылдамдықты реттеу, ағынды басқару және осылайша қысымды белгілі бір деңгейде ұстап тұру. Сорғының сумен жабдықтау қысымын микрокомпьютерді басқару арқылы тұрақты қысымды сумен жабдықтауды ұстап тұру және қысымның шамадан тыс ауытқуын болдырмау үшін орнатуға болады. Су балғасының ықтималдығы төмендейді.
(2) Су балғасын кетіргішті орнатыңыз
Бұл құрылғы негізінен сорғы тоқтаған кезде су балғасының соққысының алдын алады. Ол әдетте су сорғысының шығыс құбырының жанына орнатылады. Ол төмен қысымды автоматты әрекетті жүзеге асыру үшін құбырдың қысымын қуат ретінде пайдаланады. Яғни, құбырдағы қысым белгіленген қорғаныс мәнінен төмен болған кезде, ағызу порты суды ағызу үшін автоматты түрде ашылады. Қысымды төмендету жергілікті құбырлардың қысымын теңестіру және су балғасының жабдық пен құбырларға әсерін болдырмау үшін қолданылады. Эффекциондарды әдетте екі түрге бөлуге болады: механикалық және гидравликалық. Механикалық эффекциондар әрекеттен кейін қолмен қалпына келтіріледі, ал гидравликалық эффекциондарды автоматты түрде қалпына келтіруге болады.
(3) Үлкен диаметрлі су сорғысының шығыс құбырына баяу жабылатын кері клапанды орнатыңыз

Сорғы тоқтаған кезде су балғасын тиімді түрде жоя алады, бірақ белгілі бір мөлшерде су кері ағадыApi 609клапан іске қосылған кезде, су сорғыш ұңғымасында толып кету құбыры болуы керек. Баяу жабылатын кері клапандардың екі түрі бар: балғалы және энергия сақтау түрі. Бұл клапан түрі қажет болған жағдайда клапанның жабылу уақытын белгілі бір диапазонда реттей алады (қараңыз: Pump Butler). Әдетте, клапан электр қуаты өшкеннен кейін 3-7 секунд ішінде 70%-дан 80%-ға дейін жабылады. Қалған 20%-дан 30%-ға дейін жабылу уақыты су сорғысы мен құбырының жағдайларына сәйкес, әдетте 10-нан 30 секундқа дейін реттеледі. Құбырда төбешік пайда болғанда және су балғасы пайда болғанда, баяу жабылатын кері клапанның рөлі өте шектеулі екенін атап өткен жөн.
(4) Бір жақты қысымды реттейтін мұнараны орнатыңыз
Ол сорғы станциясының жанында немесе құбырдағы тиісті жерде салынған, ал бір жақты қысым мұнарасының биіктігі ондағы құбыр қысымынан төмен. Құбырдағы қысым мұнарадағы су деңгейінен төмен болған кезде, қысымды реттейтін мұнара су бағанының сынуына жол бермеу және гидробалға көпір салу үшін құбырға суды толтырады. Дегенмен, оның сорғыны тоқтататын гидробалғадан басқа гидробалға, мысалы, клапанды жабатын гидробалға қысымды төмендету әсері шектеулі. Сонымен қатар, бір жақты қысымды реттейтін мұнарада қолданылатын бір жақты клапанның жұмысы мүлдем сенімді болуы керек. Клапан істен шыққаннан кейін, үлкен гидробалға соғылуы мүмкін.
(5) Сорғы станциясында айналма құбырды (клапанды) орнатыңыз
Сорғы жүйесі қалыпты жұмыс істеп тұрған кезде, кері клапан жабылады, себебі сорғының қысым жағындағы су қысымы сору жағындағы су қысымынан жоғары. Кездейсоқ электр қуатының үзілуі сорғыны кенеттен тоқтатқан кезде, су сорғы станциясының шығысындағы қысым күрт төмендейді, ал сору жағындағы қысым күрт көтеріледі. Осы қысым айырмашылығы кезінде су сорғыш магистральдық құбырдағы өтпелі жоғары қысымды су кері клапан клапанының пластинасын итеріп ашып, қысымды су магистральдық құбырындағы өтпелі төмен қысымды суға ағады, бұл ондағы төмен су қысымының жоғарылауына әкеледі; екінші жағынан, су сорғысы сорғыш жағындағы су балғасының қысымының жоғарылауы да азаяды. Осылайша, су сорғы станциясының екі жағындағы су балғасының көтерілуі мен қысымның төмендеуі бақыланады, осылайша су балғасының қауіптерін тиімді түрде азайтады және алдын алады.
(6) Көп сатылы тексеру клапанын орнатыңыз
Ұзын су құбырына бір немесе бірнешеуін қосыңызтексеру клапандары, су құбырын бірнеше бөлікке бөліп, әр бөлікке кері клапан орнатыңыз. Су балғасымен соққы кезінде су құбырындағы су кері ағып кеткенде, әрбір кері клапан бірінен соң бірі жабылып, кері ағынды бірнеше бөлікке бөлінеді. Су құбырының (немесе кері ағынды бөліктің) әр бөлігіндегі гидростатикалық қысым өте аз болғандықтан, су ағынының жылдамдығы төмендейді. Балғамен күшейту. Бұл қорғаныс шарасы геометриялық сумен жабдықтау биіктігінің айырмашылығы үлкен болған жағдайларда тиімді қолданылуы мүмкін; бірақ ол су бағанының бөліну мүмкіндігін жоя алмайды. Оның ең үлкен кемшілігі: қалыпты жұмыс кезінде су сорғысының қуат тұтынуының артуы және сумен жабдықтау шығындарының артуы.