Selhání praskání způsobeného vodním rázem se týká náhlého uzavření ventilu, nouzového zastavení čerpadla nebo rychlého nárůstu tlaku v potrubí během provozu systému. Okamžité vysokotlaké-rázové vlny se šíří podél potrubí a přímo narážejí na vnitřní výstelku PFA. Fluoroplastický materiál snáší okamžité koncentrované rázové zatížení daleko za jeho konstrukční únosnost, vytváří radiálně pronikající trhliny, místní důlky a fragmentaci obložení. Korozivní médium prosakuje prasklinami a eroduje ocelovou základovou trubku a vícenásobné nárazy vodních rázů rozšíří poškozenou oblast, což způsobí-odlupování výstelky a ucpání potrubí. Tato porucha je způsobena okamžitým dynamickým poškozením nárazem, k němuž často dochází v předním a zadním potrubí čerpadla, v sousedních sekcích rychle{6}}přerušovaných ventilů a v potrubích s drastickým kolísáním tlaku.
1. Mechanismus rázu vodního kladiva a iniciace trhliny
Když je proud tekutiny náhle přerušen, pohybující se médium v okamžiku ztrácí kinetickou energii a generuje ostré tlakové odrazové vlny uvnitř uzavřeného potrubí, které vytváří tlak vodního rázu desítkykrát vyšší, než je normální pracovní tlak. PFA obložení má dobrou odolnost proti statickému tlaku, ale špatnou odolnost vůči okamžitému pulznímu nárazu. Rázová síla působí na povrch obložení a vytváří koncentrované napětí, které přímo trhá materiál a vytváří pronikavé trhliny bez zjevné plastické deformace. Po prasknutí výstelky médium pronikne do spojovacího rozhraní, zeslabí slinutou adhezi a následný sekundární náraz způsobí, že se trhlina rozšíří podél stěny trubky obvodově a axiálně. Na rozdíl od pomalé deformace při tečení a dlouhodobého úbytku-otěrem je toto poškození vyvoláno spíše přechodným pulzním zatížením než kumulativním únavovým poškozením.
2. Typické polohy náchylné k poškození vodním kladivem
Přímé potrubí bezprostředně před a za rychlouzavíracími ventily, kde jsou rázové vlny nejvíce koncentrované;
Výstupní potrubí čerpadla, kde náhlé vypnutí spustí zpětný náraz vodního rázu;
Otočné části kolena a T, kde se tlakové vlny odrážejí a superponují, aby se zesílila síla nárazu;
Slepé konce potrubí a mrtvé nohy bez kanálu pro uvolnění tlaku, což vede k nepřetržité akumulaci rázové energie;
Sekce redukce s náhlou změnou průměru potrubí způsobující náhlé zesílení tlaku vodního rázu.
3. Faktory vyvolávající jádro urychlující selhání dopadu
Přímé úplné otevření a úplné uzavření ventilů bez pomalého nastavování, což vytváří silné náhlé zachycení průtoku;
Na výstupu z čerpadla a na předním konci ventilu potrubního systému nejsou instalovány žádné komponenty pro odlehčení tlaku vyrovnávací paměti;
Nerozumná programová logika vedoucí k nucenému nouzovému vypnutí oběhových čerpadel bez zpoždění pro uvolnění tlaku;
Nadměrná návrhová rychlost proudění zvyšující počáteční kinetickou energii tekutiny a intenzity vodního rázu;
Lokální obložení tenkých stěn a původní drobné defekty se při nárazu stávají přednostními místy praskání.
4. Úplná-technická opatření pro prevenci a kontrolu propojení
① Vyměňte rychlé uzavírací ventily za více{0}}stupňové pomalé regulační ventily, abyste zabránili jednorázovému{1}}přerušení průtoku-
Zásadně omezte zdroj vodního rázu.
② Nainstalujte tlumiče vodních rázů, přetlakové ventily a vyrovnávací nádrže na výstupy z čerpadla a ventil proti proudu
Absorbujte okamžitý rázový tlak a uvolněte přebytečnou pulzní energii.
③ Přidejte program blokování zpožděného vypnutí pro zařízení čerpadla, abyste dosáhli postupného snižování frekvence a útlumu průtoku
Vyhněte se náhlému vypnutí-vypnutí, které vede k obrácenému nárazu.
④ Optimalizujte rozvržení potrubí, abyste omezili náhlé změny průměru a ostré pravoúhlé-koleno
Snižte superpozici a odraz tlakových rázových vln.
⑤ Zpevněte tloušťku výstelky u potrubních tvarovek, které lze snadno narazit, jako jsou kolena a T-kusy
Zlepšete schopnost klíčových pozic proti-pulsnímu dopadu.
5. Srovnávací tabulka účinku prevence
表格
| Provoz a režim konfigurace potrubí | Riziko poškození vodním kladivem | Návrh aplikace |
|---|---|---|
| Rychlé přepínání ventilů + žádné vyrovnávací zařízení + přímé nouzové zastavení čerpadla | Po několika nárazech dochází k praskání a netěsnosti obložení | Dovybavení zařízení pro vyrovnávání tlaku a standardizace pracovních postupů ventilů |
| Postupná regulace průtoku + ochrana proti tlumení nárazů + logika zpožděného zastavení čerpadla | Účinně potlačuje špičku tlaku vodního rázu a zabraňuje praskání obložení | Specifikace standardního návrhu procesu pro systémy cirkulačního topného potrubí vyloženého PFA |
| Distribuované monitorování tlaku + automatické propojení odlehčení tlaku + pravidelná kontrola vnitřních trhlin | Extrémně nízký náraz-způsobil prasknutí obložení a riziko úniku | Preferované schéma pro automatickou regulaci kontinuální výroby antikorozní topné potrubní sítě- |
Závěr
Poškození výstelky PFA nárazem vodního rázu je způsobeno okamžitou ultra-vysokou tlakovou rázovou vlnou generovanou náhlým přerušením toku tekutiny, což má za následek křehké praskání a místní rozbití fluoroplastové výstelky. Mezi hlavní myšlenky prevence patří optimalizace provozních režimů ventilů a čerpadel, aby se zabránilo náhlému přerušení průtoku, konfigurace speciálního příslušenství pro absorpci tlaku a vyrovnávací paměti, optimalizace uspořádání potrubí pro oslabení odrazu rázových vln, posílení zranitelné struktury obložení a přizpůsobení logické logiky blokování automatického řízení. Celo-kontrola procesu konfigurace příslušenství potrubí, specifikace provozu a nastavení parametrů programu může eliminovat selhání zařízení a nehody s únikem média způsobené poškozením topných trubek vyložených PFA nárazem vodního rázu.
