Paineisku
Putkilinjan suunnittelussa
Putkilinjan suunnittelun aikana paineiskun mahdolliset riskit täytyy tutkia ja arvioida, jotta voidaan asentaa tarvittavat suojalaitteet, erityisesti pumppauslinjoihin. Jos suojalaitteita ei ole asennettu, pallografiittivaluraudasta valmistetuilla putkilla on turvallisuuskerroin, joka on usein hyödyllinen silloin, kun kohdataan tahattomia paineiskuja.
Paineiskun lähteet
Kun nesteen virtausnopeutta putkessa muutetaan äkillisesti, syntyy voimakkaita paineen muutoksia. Tämä hetkellinen ongelma, joka tunnetaan paineiskuna, tapahtuu yleensä, kun apulaitteet keskeytetään tai otetaan käyttöön (pumput, venttiilit ...). Paineiskuaaltoja ja paineenalennuksia kulkee putkessa. Paineisku voi esiintyä yhtä hyvin painovoiman kuin pumppauksen linjoissa.
Neljä pääasiallista paineiskun lähdettä:
- Pumpun käynnistäminen ja pysäyttäminen
- Venttiilien, palohanojen ja huuhteluventtiilien sulkeminen
- Ilman esiintyminen
- Suojauslaitteiden riittämätön toiminta
Seuraukset
Paineiskut voivat kriittisissä tapauksissa rikkoutua tietyillä putkilla, joissa turvallisuustekijät ovat puutteellisia. Paineenalennukset voivat muodostaa kavitointitaskuja, jotka ovat haitallisia putkille ja venttiileille.
Kattava arviointi
BERGERONin graafinen menetelmä voidaan käyttää määrittämään tarkasti paineet ja virtausnopeudet ajan funktiona millä tahansa putken pisteellä, joka altistuu paineiskulle. Nykyään on olemassa tietokoneohjelmia, jotka ratkaisevat nämä monimutkaiset ongelmat.
Ehkäisy
Paineiskun rajoittamiseksi hyväksyttävälle tasolle voidaan asentaa erilaisia suojajärjestelmiä, jotka täytyy mukauttaa tilanteen mukaan. Ne toimivat hidastamalla nesteen nopeuden muutosta tai rajoittamalla paineiskua suhteessa paineenalennukseen. Käyttäjän täytyy määrittää paineiskun ja paineenalennuksen raja ja arvioida putken profiilin perusteella, minkä tyyppinen suoja tulisi asentaa:
- Pumpun inertian juoksupyörä
- Paineen vapautusventtiili
- Ilmapallo tai "automaattinen ilmankontrollipallo"
- Apuimu
- Tasapainokolonni
Paineiskuvaimennin on usein käytetty. Sillä on kaksi tehtävää:
- Rajoittaa paineiskua (painehäviö valvotaan takaiskuventtiilillä)
- Estää kavitointi (pallon tyhjennys)
Äkillisen pumpun pysäyttämisen tapauksessa paineenalennusta kompensoidaan virtausnopeus, joka saadaan pallon tyhjennyksestä. Kun veden virtaussuunta muuttuu, veden massan energia muuttuu painehäviöksi täyttämällä pallon kalibroidun takaiskuventtiilin kautta.
Putkilinjan profiili on ratkaiseva tekijä säiliön mittojen määrittämisessä. Käytännössä paineenalennuskäyrän (suojalaitteiden asentamisen jälkeen) ei tulisi laskea yli viittä metriä varsinaisen putkilinjan profiilin alapuolelle. Paineiskukammion tilavuus voidaan määrittää PUECHin ja MEUNIERin graafien avulla tai tietokoneohjelmilla.
Myös pallografiittivalurauta tarjoaa korkean turvallisuusmarginaalin:
- Paineiskut: PAM sallii 20 % ylimäärän sallittuun maksimipaineeseen hetkellisissä paineiskuissa
- Paineenalennukset: Liitos takaa tiiviyden ulkoiselta pääsyltä, jopa osittaisen tyhjiön tapauksessa linjassa