Lovitura de berbec
În timpul proiectării unei conducte, în special în cazul conductelor funcționând prin pompare, trebuie examinat și cuantificat riscul posibil de lovitură de berbec, pentru a instala dispozitivele de protecție necesară. În absența dispozitivelor de protecție, conductele din fontă ductilă beneficiază de un coeficient de siguranță care oferă rezistență suplimentară în cazul creșterilor accidentale de presiune.
Surse de lovituri de berbec
Dacă debitul unui lichid într-o conductă principală este modificat brusc, se produce o schimbare violentă a presiunii. Această problemă tranzitorie, cunoscută sub numele de lovitură de berbec, apare în general atunci când echipamentele auxiliare sunt manevrate (pompe, vane...), situații cand valuri de creșteri și scăderi de presiune traversează conducta principală. Loviturile de berbec pot apărea atât în conductele gravitaționale câ și în conductele ce funcționează prin pompare. Există patru surse principale de lovituri de berbec:
- pornirea și oprirea pompelor,
- manevrarea vanelor, a hidranților de incendiu și de spălare etc.,
- prezența aerului,
- funcționarea inadecvată a echipamentelor de protecție.
Consecințe
Creșterile de presiune pot rupe anumite conducte în cazuri critice, în care factorii de siguranță sunt inadecvați. Scăderile de presiune pot crea zone de cavitație, periculoase pentru conducte și vane etc.
Evaluare completă
Metoda graficului BERGERON poate fi utilizată pentru a determina cu precizie presiunile și debitele în funcție de timp în orice punct al unei conducte supuse loviturii de berbec.
În prezent, există programe de calculator care rezolvă aceste probleme complexe.
Prevenire
Sistemele de protecție care pot fi instalate pentru a limita efectele loviturii de berbec la un nivel acceptabil sunt variate și trebuie adaptate pentru a se potrivi fiecărei situații. Acestea acționează prin încetinirea schimbării vitezei fluidului sau prin limitarea creșterii de presiune în raport cu scăderea de presiune. Utilizatorul trebuie să determine creșterea de presiune și scăderea de presiune create de lovitura de berbec și să evalueze, în funcție de profilul conductei, tipul de protecție care trebuie instalat:
- rotor cu inerție pentru pompă,
- vană de siguranță,
- dispozitiv automat de aerisire
- aspirație auxiliară,
- coloană de echilibrare.
Dispozitivul automat anti-lovitură de berbec este utilizată frecvent. Aceasta are două funcții:
- limitează creșterea bruscă a presiunii
- previne cavitația
Profilul conductei este factorul determinant în dimensionarea dispozitivului. În practică, curba de cădere minimă a presiunii (după instalarea dispozitivelor de protecție) nu trebuie să scadă cu mai mult de cinci metri sub profilul real al conductei principale.
De asemenea, trebuie menționat că fonta ductilă are o marjă de siguranță ridicată la:
- suprapresiuni: fonta ductilă PAM permite un exces de 20 % față de presiunea maximă admisibilă pentru suprapresiuni tranzitorii;
- căderi de presiune: îmbinarea garantează etanșeitatea împotriva pătrunderii elementelor externe, chiar și în cazul unui vacuum parțial în conducta principală.