1/Konsep

Palu air disebut juga palu air.Selama pengangkutan air (atau cairan lainnya), karena pembukaan atau penutupan yang tiba-tibaKatup Kupu-Kupu Api, katup gerbang, periksa katup dankatup bola.pompa air berhenti tiba-tiba, baling-baling pemandu terbuka dan tertutup secara tiba-tiba, dll., laju aliran berubah secara tiba-tiba dan tekanan berfluktuasi secara signifikan.Efek palu air adalah istilah yang jelas.Ini mengacu pada palu air parah yang disebabkan oleh dampak aliran air pada pipa ketika pompa air dihidupkan dan dimatikan.Karena di dalam pipa air, dinding bagian dalam pipa halus dan air mengalir dengan leluasa.Ketika katup yang terbuka tiba-tiba tertutup atau pompa penyedia air dihentikan, aliran air akan menimbulkan tekanan pada katup dan dinding pipa, terutama pada katup atau pompa.Karena dinding pipa halus, di bawah aksi inersia aliran air berikutnya, gaya hidrolik dengan cepat mencapai maksimum dan menghasilkan efek destruktif.Ini adalah “efek palu air” dalam hidrolika, yaitu palu air positif.Sebaliknya bila katup yang tertutup tiba-tiba terbuka atau pompa air dihidupkan maka akan terjadi pula water hammer yang disebut dengan negative water hammer, namun tidak sebesar yang terjadi sebelumnya.Dampak tekanan tersebut akan menyebabkan dinding pipa mengalami tegangan dan menimbulkan kebisingan, seperti halnya palu yang memukul pipa, sehingga disebut dengan efek water hammer.

2/Bahaya

Tekanan sesaat yang dihasilkan oleh water hammer bisa mencapai puluhan bahkan ratusan kali lipat dari tekanan operasi normal di dalam pipa.Fluktuasi tekanan yang besar seperti itu dapat menyebabkan getaran atau kebisingan yang kuat pada sistem pipa dan dapat merusak sambungan katup.Hal ini mempunyai dampak yang sangat buruk terhadap sistem perpipaan.Untuk mencegah water hammer, sistem perpipaan perlu dirancang dengan benar agar laju aliran tidak terlalu tinggi.Umumnya, laju aliran pipa yang dirancang harus kurang dari 3m/s, dan kecepatan pembukaan dan penutupan katup perlu dikontrol.
Karena pompa dihidupkan, dimatikan, dan katup dibuka dan ditutup terlalu cepat, kecepatan air berubah drastis, terutama water hammer akibat pompa berhenti tiba-tiba, yang dapat merusak pipa, pompa air, dan katup, dan menyebabkan pompa air mundur dan mengurangi tekanan jaringan pipa.Efek water hammer sangat merusak: jika tekanan terlalu tinggi akan menyebabkan pipa pecah.Sebaliknya jika tekanan terlalu rendah akan menyebabkan pipa roboh dan merusak katup serta penahannya.Dalam waktu yang sangat singkat, laju aliran air meningkat dari nol menjadi laju aliran terukur.Karena fluida memiliki energi kinetik dan tingkat kompresibilitas tertentu, perubahan laju aliran yang besar dalam waktu yang sangat singkat akan menyebabkan dampak tekanan tinggi dan rendah pada pipa.

3/hasilkan

Ada banyak penyebab terjadinya palu air.Faktor umum adalah sebagai berikut:

1. Katup tiba-tiba membuka atau menutup;

2. Unit pompa air tiba-tiba berhenti atau hidup;

3. Sebuah pipa tunggal mengalirkan air ke tempat yang tinggi (perbedaan ketinggian daerah penyedia air melebihi 20 meter);

4.Total daya angkat (atau tekanan kerja) pompa air besar;

5. Kecepatan aliran air pada pipa air terlalu besar;

6. Pipa air terlalu panjang dan medannya sangat berubah.
7. Konstruksi yang tidak teratur merupakan bahaya tersembunyi dalam proyek pipa pasokan air
(1) Misalnya, pembuatan tiang dorong semen untuk tee, siku, reduksi dan sambungan lainnya tidak memenuhi persyaratan.
Menurut “Peraturan Teknis Rekayasa Pipa Pasokan Air Polivinil Klorida Kaku Terkubur”, tiang dorong semen harus dipasang pada sambungan seperti tee, siku, reduksi dan pipa lain dengan diameter ≥110mm untuk mencegah pipa bergerak.“Tiang dorong beton” Tidak boleh lebih rendah dari mutu C15, dan harus dipasang di lokasi pada pondasi tanah asli yang digali dan lereng parit.”Beberapa pihak konstruksi kurang memperhatikan peran dermaga dorong.Mereka memakukan tiang kayu atau mengganjal cabang besi di sebelah pipa sebagai tiang penyangga.Terkadang volume tiang semen terlalu kecil atau tidak dituangkan pada tanah aslinya.Di sisi lain, beberapa tiang dorong tidak cukup kuat.Akibatnya selama pengoperasian pipa, tiang dorong tidak dapat berfungsi dan tidak berguna sehingga menyebabkan alat kelengkapan pipa seperti tee dan elbow tidak sejajar dan rusak.​
(2) Katup buang otomatis tidak dipasang atau posisi pemasangan tidak masuk akal.
Menurut prinsip hidrolika, katup buang otomatis harus dirancang dan dipasang pada titik-titik tinggi pipa di daerah pegunungan atau perbukitan dengan gelombang besar.Bahkan di daerah datar dengan medan bergelombang kecil, jaringan pipa harus dirancang secara artifisial saat menggali parit.Ada yang naik turun, naik turun secara siklis, kemiringannya tidak kurang dari 1/500, dan dirancang 1-2 katup buang pada titik tertinggi setiap kilometer.​
Karena pada saat proses pengangkutan air di dalam pipa, gas yang ada di dalam pipa akan keluar dan menumpuk di bagian pipa yang meninggi, bahkan membentuk penyumbatan udara.Ketika laju aliran air dalam pipa berfluktuasi, kantong udara yang terbentuk di bagian yang ditinggikan akan terus dikompresi dan diperluas, dan gas akan menjadi Tekanan yang dihasilkan setelah kompresi puluhan bahkan ratusan kali lebih besar dari tekanan yang dihasilkan setelahnya. air dikompresi (akun publik: Pump Butler).Pada saat ini, bagian pipa dengan bahaya tersembunyi ini dapat menyebabkan situasi berikut:
• Setelah air dialirkan ke bagian hulu pipa, air yang menetes menghilang ke bagian hilir.Pasalnya, kantung udara di dalam pipa menghalangi aliran air sehingga menyebabkan pemisahan kolom air.​
• Gas yang terkompresi di dalam pipa dikompresi hingga batas maksimum dan mengembang dengan cepat sehingga menyebabkan pipa pecah.​
• Bila air dari sumber air tinggi diangkut ke hilir dengan kecepatan tertentu melalui aliran gravitasi, setelah katup hulu ditutup dengan cepat, karena inersia perbedaan ketinggian dan laju aliran, kolom air di pipa hulu tidak langsung berhenti. .Ia masih bergerak dengan kecepatan tertentu.Kecepatan mengalir ke hilir.Pada saat ini, terjadi kevakuman di dalam pipa karena udara tidak dapat diisi ulang pada waktunya sehingga menyebabkan pipa mengempis karena tekanan negatif dan rusak.
(3) Tanah parit dan timbunan tidak memenuhi ketentuan.
Parit yang tidak memenuhi syarat sering terlihat di daerah pegunungan, terutama karena banyak terdapat batu di daerah tertentu.Parit digali secara manual atau diledakkan dengan bahan peledak.Dasar parit sangat tidak rata dan terdapat batu-batu tajam yang menonjol.Jika menghadapi hal ini, Dalam hal ini, sesuai peraturan terkait, batu-batu di dasar parit harus disingkirkan dan pasir lebih dari 15 sentimeter harus diaspal sebelum pipa dapat dipasang.Namun para pekerja bangunan tidak bertanggung jawab atau mengambil jalan pintas dan langsung meletakkan pasir tanpa mengaspal pasir atau secara simbolis mengaspal sedikit pasir.Pipa itu diletakkan di atas batu.Ketika penimbunan kembali selesai dan air dioperasikan, karena berat pipa itu sendiri, tekanan tanah vertikal, beban kendaraan pada pipa, dan superposisi gravitasi, hal itu ditopang oleh satu atau beberapa batu tajam yang terangkat. di bagian bawah pipa., konsentrasi tegangan yang berlebihan, kemungkinan besar pipa akan rusak pada titik ini dan retak sepanjang garis lurus pada titik ini.Inilah yang sering disebut orang sebagai “efek penilaian”.​

4/Ukuran

Ada banyak tindakan perlindungan terhadap water hammer, namun tindakan yang berbeda perlu diambil sesuai dengan kemungkinan penyebab water hammer.
1. Mengurangi laju aliran pipa air dapat mengurangi tekanan water hammer sampai batas tertentu, namun akan meningkatkan diameter pipa air dan meningkatkan investasi proyek.Saat memasang pipa air, pertimbangan harus diberikan untuk menghindari punuk atau perubahan kemiringan yang drastis untuk mengurangi panjang pipa air.Semakin panjang pipa maka semakin besar nilai water hammer ketika pompa dimatikan.Dari satu stasiun pompa ke dua stasiun pompa, digunakan sumur hisap air yang menghubungkan kedua stasiun pompa tersebut.
Palu air ketika pompa dimatikan

Yang disebut palu air penghenti pompa mengacu pada fenomena kejutan hidrolik yang disebabkan oleh perubahan kecepatan aliran secara tiba-tiba pada pompa air dan pipa tekanan ketika katup dibuka dan dihentikan karena pemadaman listrik mendadak atau alasan lainnya.Misalnya, kegagalan sistem tenaga atau peralatan listrik, kegagalan sesekali pada unit pompa air, dll. dapat menyebabkan pompa sentrifugal membuka katup dan berhenti, sehingga mengakibatkan water hammer ketika pompa dihentikan.Besar kecilnya water hammer ketika pompa dimatikan terutama berkaitan dengan tinggi geometri ruang pompa.Semakin tinggi tinggi geometrik maka semakin besar nilai water hammer ketika pompa dimatikan.Oleh karena itu, head pompa yang wajar harus dipilih berdasarkan kondisi lokal sebenarnya.

Tekanan maksimum water hammer ketika pompa dimatikan dapat mencapai 200% dari tekanan kerja normal, atau bahkan lebih tinggi lagi, yang dapat merusak jaringan pipa dan peralatan.Kecelakaan umum menyebabkan “kebocoran air” dan pemadaman air;kecelakaan serius menyebabkan ruang pompa terendam banjir, peralatan rusak, dan fasilitas rusak.kerusakan atau bahkan menyebabkan cedera atau kematian.

Setelah pompa dimatikan karena kecelakaan, tunggu hingga pipa di belakang katup periksa terisi air sebelum menghidupkan pompa.Jangan membuka sepenuhnya katup keluar pompa air saat menghidupkan pompa, jika tidak maka akan terjadi dampak air yang besar.Kecelakaan palu air yang besar di banyak stasiun pompa sering terjadi dalam keadaan seperti itu.

2. Siapkan perangkat penghilang palu air
(1) Menggunakan teknologi kontrol tegangan konstan
Sistem kontrol otomatis PLC digunakan untuk mengontrol pompa dengan kecepatan frekuensi variabel dan secara otomatis mengontrol pengoperasian seluruh sistem ruang pompa pasokan air.Karena tekanan jaringan pipa pasokan air terus berubah seiring dengan perubahan kondisi kerja, tekanan rendah atau tekanan berlebih sering terjadi selama pengoperasian sistem, yang dapat dengan mudah menyebabkan water hammer, yang menyebabkan kerusakan pada pipa dan peralatan.Sistem kontrol otomatis PLC digunakan untuk mengontrol jaringan pipa.Deteksi tekanan, kontrol umpan balik dari hidup dan matinya pompa air dan penyesuaian kecepatan, kontrol aliran, dan dengan demikian menjaga tekanan pada tingkat tertentu.Tekanan pasokan air dari pompa dapat diatur dengan mengontrol komputer mikro untuk menjaga pasokan air bertekanan konstan dan menghindari fluktuasi tekanan yang berlebihan.Kemungkinan terjadinya water hammer berkurang.
(2) Pasang penghilang palu air
Perangkat ini terutama mencegah palu air ketika pompa dimatikan.Biasanya dipasang di dekat pipa keluar pompa air.Ia menggunakan tekanan pipa itu sendiri sebagai tenaga untuk mewujudkan aksi otomatis bertekanan rendah.Artinya, ketika tekanan di dalam pipa lebih rendah dari nilai proteksi yang ditetapkan, lubang pembuangan akan otomatis terbuka untuk mengalirkan air.Pelepas tekanan digunakan untuk menyeimbangkan tekanan jaringan pipa lokal dan mencegah dampak palu air pada peralatan dan jaringan pipa.Eliminator secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis: mekanis dan hidrolik.Eliminator mekanis dipulihkan secara manual setelah tindakan, sedangkan eliminator hidrolik dapat diatur ulang secara otomatis.
(3) Pasang katup periksa yang menutup perlahan pada pipa saluran keluar pompa air berdiameter besar

Ini secara efektif dapat menghilangkan palu air ketika pompa dimatikan, tetapi karena sejumlah air akan mengalir kembali ketika pompa dimatikanApi 609katup diaktifkan, sumur hisap air harus mempunyai pipa pelimpah.Ada dua jenis katup periksa yang menutup lambat: tipe palu dan tipe penyimpanan energi.Valve jenis ini dapat mengatur waktu penutupan katup dalam rentang tertentu sesuai kebutuhan (silakan ikuti: Pump Butler).Umumnya, katup menutup 70% hingga 80% dalam waktu 3 hingga 7 detik setelah listrik padam.Sisa waktu penutupan 20% hingga 30% disesuaikan dengan kondisi pompa air dan pipa, umumnya berkisar antara 10 hingga 30 detik.Perlu dicatat bahwa ketika ada punuk di dalam pipa dan terjadi palu air, peran katup periksa yang menutup lambat sangat terbatas.
(4) Siapkan menara pengatur tekanan satu arah
Itu dibangun di dekat stasiun pompa atau di lokasi yang sesuai pada pipa, dan ketinggian menara lonjakan satu arah lebih rendah daripada tekanan pipa di sana.Ketika tekanan dalam pipa lebih rendah dari ketinggian air di menara, menara pengatur tekanan mengisi kembali air ke dalam pipa untuk mencegah kolom air pecah dan menjembatani water hammer.Namun, efek pengurangan tekanannya pada water hammer selain water hammer penghenti pompa, seperti water hammer penutup katup, terbatas.Selain itu, kinerja katup satu arah yang digunakan pada menara pengatur tekanan satu arah harus benar-benar andal.Jika katup rusak, hal ini dapat menyebabkan palu air yang besar.
(5) Pasang pipa bypass (katup) di stasiun pompa
Saat sistem pompa beroperasi normal, check valve tertutup karena tekanan air pada sisi tekanan pompa lebih tinggi dibandingkan tekanan air pada sisi isap.Ketika pemadaman listrik yang tidak disengaja tiba-tiba menghentikan pompa, tekanan di saluran keluar stasiun pompa air turun tajam, sementara tekanan di sisi hisap meningkat tajam.Di bawah tekanan diferensial ini, air bertekanan tinggi sementara di pipa utama penghisap air mendorong pelat katup periksa dan mengalir ke air bertekanan rendah sementara di pipa utama air bertekanan, menyebabkan tekanan air rendah di sana meningkat;di sisi lain, pompa air Kenaikan tekanan water hammer di sisi hisap juga berkurang.Dengan cara ini, kenaikan dan penurunan tekanan water hammer di kedua sisi stasiun pompa air dapat dikontrol, sehingga secara efektif mengurangi dan mencegah bahaya water hammer.
(6) Siapkan katup periksa multi-tahap
Dalam pipa air yang panjang, tambahkan satu atau lebihkatup periksa, bagilah pipa air menjadi beberapa bagian, dan pasang check valve pada setiap bagian.Ketika air dalam pipa air mengalir kembali pada saat water hammer, masing-masing check valve ditutup satu demi satu untuk membagi aliran backflush menjadi beberapa bagian.Karena tinggi hidrostatis di setiap bagian pipa air (atau bagian aliran balik) cukup kecil, laju aliran air berkurang.Peningkatan palu.Tindakan perlindungan ini dapat digunakan secara efektif dalam situasi di mana perbedaan ketinggian geometrik pasokan air besar;tetapi hal ini tidak dapat menghilangkan kemungkinan pemisahan kolom air.Kerugian terbesarnya adalah: peningkatan konsumsi daya pompa air selama pengoperasian normal dan peningkatan biaya pasokan air.