Porucha prasknutia vodného rázu sa vzťahuje na okamžité tlakové rázy spôsobené náhlym zatvorením ventilu, núdzovým vypnutím čerpadla alebo rýchlym prerušením prietoku-v dopravnom potrubí. Ostrá tlaková vlna narazí na vnútornú PFA výstelku vysokou rýchlosťou a vytvorí okamžité koncentrované napätie, ktoré popraská alebo roztrhne fluoroplastovú výstelku. Korozívne médium prenikne štrbinou lomu a oddelí výstelku od oceľového podkladu, prípadne spôsobí fragmentáciu výstelky a presakovanie základovej rúry. Táto porucha je typickým okamžitým poškodením spôsobeným nárazom spôsobeným hydraulickým prechodovým rázom, ktorý sa vyskytuje najmä na výstupných potrubiach čerpadla, predných častiach rýchlo{4}}zatváracích ventilov a odbočných potrubiach náchylných na náhle prerušenie prietoku.
1. Mechanizmus ničenia nárazom vodného kladiva
Keď sa prietok tekutiny v tlakovom potrubí náhle zablokuje, kinetická energia média sa okamžite premení na ultra-vysoký prechodný tlak, čím sa vytvorí tlaková vlna vodného rázu šíriaca sa pozdĺž dutiny potrubia. Výstelka PFA dokáže dlho odolávať ustálenému-stavovému tlaku, no jej okamžitá-únosnosť proti nárazu je oveľa nižšia ako pri oceľovej základnej rúre. Tlaková vlna pulzne dopadá na výstelku steny potrubia a vytvára ťahové a šmykové napätie ďaleko presahujúce medzu únavy materiálu. Mikrotrhlinky sa najskôr objavia v bodoch koncentrácie napätia, potom sa rozšíria do prenikajúcich zlomov pod opakovanými rázovými vlnami. Zlomená výstelka stráca štrukturálnu integritu a procesná kvapalina presakuje do spojovacieho rozhrania, aby odlupovala výstelku na kúsky. Na rozdiel od deformácie pri tečení spôsobenej dlhodobým-statickým tlakom, toto poškodenie je spôsobené skôr krátko-trvajúcim ultra-impulzným zaťažením než pomalou deformáciou materiálu.
2. Typické polohy náchylné na poškodenie vodným kladivom
Rovné časti potrubia bezprostredne za výstupmi čerpadla, kde sú tlakové rázy najkoncentrovanejšie;
Predné časti potrubia solenoidovými ventilmi a rýchlouzatváracími-guľovými ventilmi;
Slepé konce potrubí a uzavreté slepé potrubia, kde sa tlakové vlny odrážajú a superponujú;
Kolená a T-kusy, kde sa mení smer prúdenia a akumuluje sa rázová sila;
Najnižšie body vodorovného potrubia, kde je energia vodného rázu superponovaná gravitáciou.
3. Faktory vyvolávajúce jadro urýchľujúce zlyhanie šoku
Náhle úplné zatvorenie ventilov a okamžité prerušenie napájania čerpadiel bez postupného vyprázdňovania;
Nedostatok komponentov na odľahčenie vyrovnávacieho tlaku, ako sú vzduchové komory a tlmiče prepätia na potrubí;
Nadmerná rýchlosť prúdenia média vedúca k väčšej kinetickej energii a silnejšiemu efektu vodného rázu počas prerušenia prúdenia;
Tenká hrúbka obloženia s nedostatočnou rezervou proti nárazom prechodného tlaku;
Časté núdzové vypínanie a náhodné vypínacie operácie vytvárajúce periodické opakované nárazové zaťaženie.
4. Úplné-technické opatrenia na prevenciu a kontrolu prepojenia
① Nainštalujte špeciálne tlmiče vodného rázu a vzduchové vyrovnávacie nádrže na výstup čerpadla a predné konce ventilov
Absorbujte okamžité vrcholy tlaku, aby ste zásadne oslabili intenzitu rázovej vlny.
② Formulujte odstupňované nastavenie ventilov a postupy mäkkého zastavenia čerpadla
Zakážte jedno{0}}úplné otvorenie alebo úplné zatvorenie, aby sa spomalila zmena prietoku.
③ Optimalizujte návrh procesu, aby ste obmedzili prietok potrubím v rámci odporúčaného rozsahu proti-šokom
Znížte počiatočnú kinetickú energiu dopravného média.
④ Príslušne zväčšite hrúbku obloženia pre úseky potrubia náchylné na otrasy-
Zlepšite schopnosť podšívky odolávať nárazom prechodného tlaku.
⑤ Nastavte monitorovanie tlaku v reálnom čase-a systém ochrany proti pretlaku
Automaticky upravte pracovné podmienky, keď dôjde k abnormálnemu tlakovému rázu.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Potrubie a prevádzkový režim | Riziko prasknutia vodného kladiva | Návrh aplikácie |
|---|---|---|
| Žiadne vyrovnávacie zariadenie + priame núdzové vypnutie + ultra-vysoký prietok | Praskanie a trhanie podšívky po malom počte operácií odrezania- | Pridajte zariadenia na potlačenie prepätia a revidujte-prevádzkové predpisy na mieste |
| Vybavené vyrovnávacou pamäťou na zníženie tlaku + štandardizovaným pomalým spínačom + limitom prietoku | Účinne eliminujte prechodný tlakový ráz a riziko prasknutia obloženia | Štandardná špecifikácia rozloženia pre tlakové{0}}procesné potrubia s PFA vložkou |
| Viac{0}}stupňová štruktúra tlmenia nárazov + automatická ochrana blokovania + pravidelná detekcia tlaku | Extrémne nízke impulzné poškodenie skryté nebezpečenstvo | Preferovaná schéma pre automatické riadenie prerušovaného vypínania-systémov vykurovacích potrubí |
Záver
Porucha prasknutia výstelky vodným rázom PFA je odvodená od prechodného pretlaku generovaného náhlym prerušením prietoku, ktorý dodáva impulzné nárazové zaťaženie na poškodenie konštrukcie obloženia. Medzi základné prístupy prevencie patrí pridanie zariadenia na vyrovnávanie tlaku v potrubí, štandardizácia prevádzky, aby sa zabránilo náhlemu prerušeniu prietoku, obmedzenie rýchlosti prúdenia média, posilnenie konštrukčného návrhu obloženia a konfigurácia monitorovania blokovania pretlaku. Riadenie celého-procesu konfigurácie príslušenstva potrubia,-prevádzkové normy na mieste a online monitorovanie parametrov môžu zabrániť prasknutiu výstelky a následným nehodám spôsobeným koróziou substrátu spôsobenými efektom vodného rázu vo vykurovacích rúrach vyložených PFA.
