سایت بهداشت محیط ایران

سایت بهداشت محیط ایران

بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط
سایت بهداشت محیط ایران

سایت بهداشت محیط ایران

بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط

کاویتاسیون و ضربه قوچ دو روی یک سکه

کاویتاسیون و ضربه قوچ دو روی یک سکه

از آنجا که دنیای امروز ، با توجه به رقابت تنگاتنگ ، به سمت هر چه اقتصادی تر شدن گام برمی دارد ؛ توجه به مسائلی که منجر به پیشگیری از بحرانی باشد صاحبان مشاغل را بیشتر جذب خود می کند تا مسائلی مربوط به مهندسی بحران. از این رو آگاهی از معضلات و به قولی دست اندازها و آشنایی با راه حل رفع آنها نیز حائز اهمیتی ویژه است . این مقاله قصد دارد ضمن آشنایی با دو مفهوم هیدرولیکی کاویتاسیون و ضربه قوچ ، به راه های جلوگیری از وقوع آن ها نیز بپردازد . نکته جالبی که در این دو پدیده هیدرولیکی وجود دارد ، این است که یکی به علت افزایش فشار و دیگری در صورت کاهش فشار اتفاق می افتند ولی نتیجه هر دو یکی است ؛ خوردگی لوله !

کاویتاسیون

همان طور که در بالا هم به آن اشاره شد ؛ کاویتاسیون ( Cavitation ) و به عبارتی دیگر حفره زایی ، پدیده ایست که به دلیل کاهش فشار اتفاق می افتد ، باعث تبخیر موضعی آب می شود و در نهایت به تولید حباب هایی زیان آور منجر می شود . شرایطی را در نظر بگیرید که مایع در لوله جریانی متلاطم دارد ؛ در این شرایط فشار در قسمت های مختلف متفاوت است این اختلاف فشار باعث می شود تا آب به جای اینکه در ۱۰۰ سانتی گراد به جوش بیاید و تبخیر شود ، در فشار های کمتر بخار شود و تولید حباب کند . این حباب ها با حرکت جریان به مناطق پر فشار تر می روند و همین اختلاف فشار باعث ترکیدن شان می شود ؛ ترکیدن حباب ها شوکی موج‌مانند ایجاد می‌کند که صدادار است . در پی ترکیدن این حباب هاست که خوردگی ایجاد می شود . پدیده کاویتاسیون معمولا در سرریز سد ها ، لوله های انتقال آب ، پروانه کشتی و … روی می دهد . جالب است بدانید که گاز ناشی از ترکیدن حباب های کاویتاسیون برای آبزیان مخصوصا میگوها بسیار مضرر و کشنده است و موجب نوعی سرطان می شود .

راه های پیشگیری از کاویتاسیون

  1. کاهش دما . هرچه دما کمتر باشد در نتیجه فشار اشباع متناظر به آن کمتر خواهد شد و در نتیجه احتمال کمتر شدن این فشار نسبت به فشار داخل پمپ افزایش می یابد .
  2. بالا بردن مخزن
  3. افزایش فشار مخزن
  4. عایق بندی مناسب لوله ها
  5. جلوگیری از ورود هوا به داخل پمپ ( درزبندی و بستن رینگ های آب بند و آببندهای ساقه متصل به صفحه شیر در لوله مکش )
  6. بکارگیری چندین پمپ کوچکتر بجای استفاده از یک پمپ بزرگ
  7. نگه داشتن سرعت سیال به میزان ۸ فوت بر ثانیه (با افزایش قطر لوله)
  8. از به کار بردن مسیرهای طولانی ( شیرها و زانویی ها) که باعث افت فشار در ورودی می شود ، حدالامکان خودداری نمایید .
  9. اطمینان از کاردکرد پمپ در شرایط طراحی

ضربه قوچ

ضربه قوچ زمانی اتفاق می‌افتد که آب تحت فشار داخل لوله دچار تغییر ناگهانی شود ( مثلاً سرعت آن عوض شود)  و افزایش فشار پیدا کند که با بروز صدا همراه است . ضربه قوچ معمولا در زمان بسته شدن شیر آلات در انتهای خطوط لوله کشی رخ می دهد . همان طور که در بالا گفته شد ، ضربه قوچ در اثر یک تغییر ناگهانی رخ می دهد تغییراتی نظیر : روشن کردن یک یا چند پمپ ، خاموش کردن یک یا چند پمپ ، تغییر تنظیم شیرها و یا بسته شدن ناگهانی شیرها ، تغییر سرعت دورانی پمپ یا پمپ‌ها (در سیستم‌های دور متغیر) ، پر سرعت دورانی پمپ یا پمپ‌ها (در سیستم‌های دور متغیر) ، استفاده از شیرهای یک‌طرفه نامناسب و از کارافتادن ناگهانی یک یا چند پمپ . فشار تولیدی حاصل از ضربه قوچ موجب به وجود آمدن تنش های بسیار زیادی در اجزاء شبکه گشته و باعث صدمات فراوانی به شبکه شوند ، و در بدترین حالات باعث شکستگی پوسته پمپ و لوله ها و اتصالات شبکه می شود . در واقع مکانیزم ضربه قوچی آب، حساسیت یک سیستم انتقال سیال را در مقابل هر نوع تغییر وضعیت دبی، سرعت و فشارجریان نشان می دهد و چون پدیده ضربه قوچ آب یک حالت زودگذر و موقتی است، لذا پس از آن کـه این موج مستهلک گردید، جریان دوباره به حالت پایدار و دائمی دیگری که متفاوت از حالـت پایـدار اولیـه اسـت مـی رسد .

راه های جلوگیری از ضربه قوچ

  1. از شیر مناسب برای تنظیم دبی استفاده شود ( شیرهای یک‌طرفه با سرعت بسته شدن زیاد ، شیرهای کنترل پمپ در خروجی پمپ‌ها ، شـیرهای قطع و وصل مجهز بـه محرک‌های الکــتریکی )
  2. استفاده از Actuators (عملگر ) در خـروجی پمپ‌ها
  3.  اسـتفاده از شـیرهای اطمینـان و یا ترکیـب شیرهای اطمینان با شیرهای یک‌طرفه سوپاپی دو سر فلنج فنردار و یا ترکیب شیرهای اطمینان با چرخ لنگر که اقتصادی ترین راه مقابله با ضربه قوچ می باشد .
  4. استفاده از سوپاپ های ضربه گیر
  5. استفاده از Soft Starter
  6. برای جلوگیری از این پدیده در لوله های بخار نیروگاه ها می توان لوله های بخار را به صورت شیبدار از دیگ بخار تا محل تخلیه قطرات نصب شوند .














جهت اطلاع از مطالب به روز سایت به کانالهای ما در شبکه های اجتماعی بپیوندید.



   

(جهت دسترسی به مطالب به روز به سمت چپ سایت بخش آخرین مطالب مراجعه کنید)