워터해머란 무엇인가요?
수격 현상은 갑작스러운 정전이나 밸브가 너무 빨리 닫힐 때 발생하는 현상입니다. 압력수 흐름의 관성으로 인해 망치로 치는 것과 같은 충격파가 발생하기 때문에 수격 현상이라고 합니다. 물의 앞뒤 충격파가 생성하는 힘은 때로는 매우 커서 밸브와 펌프를 손상시킬 수 있습니다.
열린 밸브가 갑자기 닫히면 물이 밸브와 배관 벽에 부딪혀 압력이 발생합니다. 배관의 매끄러운 벽으로 인해 이후 발생하는 물의 흐름은 관성력에 의해 빠르게 최대치에 도달하여 배관 손상을 유발합니다. 이를 유체역학에서 "수격 현상", 즉 양의 수격 현상이라고 합니다. 상수도 배관 시공 시 이 점을 고려해야 합니다.
반대로, 닫힌 밸브가 갑자기 열리면 부수격(negative water hammer)이라고 하는 수격 현상이 발생합니다. 이 또한 어느 정도 파괴력이 있지만, 이전보다 그 크기가 작습니다. 전동식 워터 펌프가 갑자기 정전되거나 시동될 때 압력 충격과 수격 현상이 발생합니다. 이 압력의 충격파는 배관을 따라 전파되어 배관에 국부적인 과압을 발생시켜 배관 파열 및 장비 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 수격 현상 방지는 상수도 엔지니어링의 핵심 기술 중 하나가 되었습니다.
워터해머 발생 조건
1. 밸브가 갑자기 열리거나 닫힙니다.
2. 워터펌프 유닛이 갑자기 멈추거나 시작합니다.
3. 높은 곳(급수지형 높이차가 20m 이상)에 대한 단일 파이프 급수;
4. 펌프의 총 양정(또는 작동 압력)이 크다.
5. 물관로의 물의 속도가 너무 빠르다.
6. 수도관이 너무 길고 지형이 크게 변한다.
워터해머의 위험성
수격 현상으로 인한 압력 상승은 파이프라인의 정상 작동 압력의 몇 배 또는 수십 배에 달할 수 있습니다. 이러한 큰 압력 변동은 주로 다음과 같은 이유로 파이프라인 시스템에 손상을 입힙니다.
1. 파이프라인의 강한 진동과 파이프라인 연결부의 분리를 유발합니다.
2. 밸브가 파손되어 심각한 압력이 너무 높아 파이프가 터질 수 있으며 급수망의 압력이 감소합니다.
3. 반대로 압력이 너무 낮으면 파이프가 파손되고 밸브와 고정 부품이 손상됩니다.
4. 물펌프가 역전되어 펌프실 내 설비나 파이프라인이 파손되거나 펌프실이 심각하게 침수되어 인명피해 등 중대사고가 발생하고 생산 및 생명에 영향을 미치는 경우
수격현상을 제거하거나 완화하기 위한 보호 조치
수격현상을 방지하기 위한 다양한 보호조치가 있지만, 수격현상의 원인에 따라 각기 다른 조치를 취해야 합니다.
1. 수도관의 유량을 줄이면 수격 현상 압력을 어느 정도 줄일 수 있지만, 수도관 직경이 커지고 프로젝트 투자 비용이 증가합니다. 수도관을 배치할 때는 돌출부나 급격한 경사 변화를 피하도록 고려해야 합니다. 펌프 정지 시 수격 현상의 크기는 주로 펌프실의 기하 양정과 관련이 있습니다. 기하 양정이 높을수록 펌프 정지 시 수격 현상이 커집니다. 따라서 현장 상황에 따라 적절한 펌프 양정을 선택해야 합니다. 사고로 펌프가 정지된 후, 체크 밸브 뒤의 배관에 물이 가득 찰 때까지 기다린 후 펌프를 시동하십시오. 펌프 시동 시 펌프의 출구 밸브를 완전히 열지 마십시오. 그렇지 않으면 큰 물의 영향을 받게 됩니다. 많은 펌프장에서 발생하는 주요 수격 현상은 대부분 이러한 상황에서 발생합니다.
2. 수격현상 제거 장치 설치
(1) 정압제어기술을 활용
급수관망의 압력은 작동 조건의 변화에 따라 끊임없이 변하기 때문에 시스템 작동 중 저압 또는 과압이 자주 발생하여 수격 현상이 발생하기 쉽고, 이로 인해 배관 및 장비가 손상될 수 있습니다. 자동 제어 시스템을 사용하여 배관망의 압력을 제어합니다. 워터 펌프의 시동, 정지 및 속도 조절을 감지하고 피드백 제어하여 유량을 제어하고 일정 압력을 유지합니다. 마이크로컴퓨터를 통해 펌프의 급수 압력을 설정하여 일정한 급수 압력을 유지하고 과도한 압력 변동을 방지할 수 있습니다. 또한, 수격 현상 발생 가능성을 줄여줍니다.
(2) 워터햄머 제거장치 설치
이 장비는 주로 펌프 정지 시 수격 현상을 방지합니다. 일반적으로 워터 펌프의 배출 배관 근처에 설치됩니다. 배관 자체의 압력을 동력으로 사용하여 저압 자동 작동을 구현합니다. 즉, 배관 내 압력이 설정된 보호 값보다 낮을 때 배수구가 자동으로 열려 물을 배출합니다. 압력 릴리프는 국부 배관의 압력을 균형 있게 조절하고 장비 및 배관에 대한 수격 현상의 영향을 방지합니다. 일반적으로 엘리미네이터는 기계식과 유압식 두 가지 유형으로 나뉩니다. 리셋.
3) 대구경 수중펌프의 출구배관에 완만하게 닫히는 체크밸브를 설치한다.
펌프가 정지했을 때 수격 현상을 효과적으로 제거할 수 있지만, 밸브가 작동할 때 일정량의 물 역류가 발생하기 때문에 흡입 웰에는 오버플로 파이프가 있어야 합니다.느리게 닫히는 체크 밸브에는 해머형과 에너지 저장형의 두 가지 유형이 있습니다.이러한 밸브는 필요에 따라 밸브의 폐쇄 시간을 일정 범위 내에서 조절할 수 있습니다.일반적으로 정전 후 3~7초 이내에 밸브의 70~80%가 닫히고 나머지 20~30%의 폐쇄 시간은 일반적으로 10~30초 범위 내에서 워터 펌프와 파이프라인의 조건에 따라 조절됩니다.느리게 닫히는 체크 밸브는 파이프라인에 수격 현상을 해소하기 위한 융기가 있는 경우 매우 효과적이라는 점에 주목할 가치가 있습니다.
(4) 일방향 서지타워 설치
펌프장 근처 또는 파이프라인의 적절한 위치에 설치되며, 일방향 서지 타워의 높이는 해당 파이프라인의 압력보다 낮습니다. 파이프라인의 압력이 타워의 수위보다 낮으면 서지 타워는 파이프라인에 물을 공급하여 수주 파손을 방지하고 수격 현상을 방지합니다. 그러나 펌프 정지 수격 현상 외에 밸브 폐쇄 수격 현상과 같은 수격 현상에 대한 감압 효과는 제한적입니다. 또한, 일방향 서지 타워에 사용되는 일방향 밸브의 성능은 절대적으로 신뢰할 수 있어야 합니다. 밸브가 고장 나면 대형 사고로 이어질 수 있습니다.
(5) 펌핑 스테이션에 바이패스 파이프(밸브)를 설치합니다.
펌프 시스템이 정상적으로 작동할 때, 펌프의 가압수 측 수압이 흡입측 수압보다 높기 때문에 체크 밸브가 닫힙니다. 정전으로 펌프가 갑자기 정지하면 펌핑 스테이션 출구의 압력은 급격히 떨어지고 흡입측 압력은 급격히 상승합니다. 이러한 차압 하에서, 흡입수 주관의 과도 고압수는 체크 밸브 판을 밀어내고 가압수 주관으로 흘러 그곳의 저압수를 증가시키는 과도 저압수입니다. 반면, 펌프 흡입측의 수격 현상 부스트도 감소합니다. 이러한 방식으로 펌핑 스테이션 양쪽의 수격 현상 상승 및 하강을 제어하여 수격 현상 위험을 효과적으로 줄이고 방지합니다.
(6) 다단 체크밸브 설치
긴 수도관에는 하나 이상의 역류 방지 밸브를 추가하고, 수도관을 여러 구간으로 나누어 각 구간에 역류 방지 밸브를 설치합니다. 수격 현상으로 수도관의 물이 역류하면 역류 방지 밸브가 차례로 닫혀 역류를 여러 구간으로 나눕니다. 수도관 각 구간(또는 역류 구간)의 정수두가 매우 작기 때문에 유량이 감소합니다. 해머 부스트. 이 보호 조치는 기하학적 급수 높이 차이가 큰 상황에서 효과적으로 사용할 수 있지만, 수주 분리 가능성을 완전히 배제할 수는 없습니다. 가장 큰 단점은 정상 작동 시 워터 펌프의 전력 소비가 증가하고 급수 비용이 증가한다는 것입니다.
(7) 수격현상에 의한 관로의 충격을 줄이기 위하여 관로의 고부에는 자동배기 및 공기공급장치를 설치한다.
게시 시간: 2022년 11월 23일