يشير تأثير المطرقة المائية إلى ظاهرة تقلب الضغط والاهتزاز الناتج عن التغير السريع في تدفق السوائل في نظام الأنابيب المغلقة (بما في ذلك المضخة)، تمامًا مثل المطرقة المصنوعة من الماء.يمكن أن يتجاوز ضغطه اللحظي الضغط الطبيعي بشكل كبير، وغالبًا ما يكون له آثار مدمرة.
عندما يغلق الصمام المفتوح فجأة، بسبب القصور الذاتي لتدفق الضغط، يتم إنتاج موجة صدمة التدفق ويتم إنتاج تأثير مدمر، وهو المطرقة المائية الإيجابية.
على العكس من ذلك، فإن الصمام المغلق في الفتح المفاجئ سينتج أيضًا مطرقة مائية، تسمى مطرقة الماء السلبية، ولها أيضًا بعض الضرر، ولكنها ليست كبيرة.
بشكل عام، يُعرف الاستنشاق المفاجئ لعنصر الإغلاق في المقعد مع اقتراب الصمام من الإغلاق باسم تأثير قفل ذوبان الأسطوانة.
يحدث تأثير كتلة الأسطوانة بسبب عدم وجود محرك دفع منخفض لديه قوة دفع كافية للبقاء بالقرب من المقعد، مما يؤدي إلى إغلاق مفاجئ للمضخة أو الصمام، مما يؤدي إلى تأثير المطرقة المائية.بالنسبة لصمامات التحكم، في بعض الحالات، يمكن للصمامات ذات خصائص التدفق السريع الفتح أن تسبب أيضًا تأثير المطرقة المائية.
الآثار الطويلة المدى للمطرقة المائية
على الرغم من أن المطرقة المائية تصدر الكثير من الضوضاء، إلا أن الضرر الحقيقي يحدث بسبب عطل ميكانيكي.نظرًا لأن الطاقة الحركية تتغير بسرعة إلى ضغط خط ثابت، فقد تؤدي المطرقة المائية إلى كسر الخط أو إتلاف دعامة الأنبوب ومفاصل الأنبوب.بالنسبة للصمامات، يمكن أن تنتج المطرقة المائية اهتزازًا خطيرًا من خلال البكرة، وقد يؤدي ذلك إلى فشل البكرة أو الحشية أو التعبئة، أو إتلاف هيكل الصمام.
الأضرار التي تلحق بالأنابيب والتجهيزات: يمكن أن يؤدي ارتفاع الضغط المفاجئ الناتج عن المطرقة المائية إلى وضع ضغط كبير على الأنابيب والتجهيزات، مما قد يؤدي في النهاية إلى التشقق أو أنواع أخرى من الضرر.وبمرور الوقت، قد يتسبب ذلك في حدوث تسربات أو حتى انفجار الأنابيب.
زيادة تآكل الصمامات: تكون الصمامات معرضة بشكل خاص للتلف الناتج عن المطرقة المائية، لأنها غالبًا ما تكون العنصر الأول الذي يتعرض لارتفاع الضغط المفاجئ.مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة تآكل الصمامات، مما قد يؤثر على موثوقيتها ويؤدي إلى حدوث تسربات أو مشاكل أخرى.
انخفاض كفاءة المعدات: يمكن أن تقلل المطرقة المائية أيضًا من كفاءة المعدات مثل المضخات والتوربينات، حيث يمكن أن يؤدي ارتفاع الضغط المفاجئ إلى اهتزاز المكونات أو خروجها عن المحاذاة.وهذا يمكن أن يقلل من أداء المعدات ويزيد من متطلبات الصيانة.
مشاكل جودة المياه: يمكن أن تسبب المطرقة المائية تقلبات في ضغط المياه، مما قد يؤدي إلى مشاكل في جودة المياه.على سبيل المثال، إذا كان هناك جهاز لمنع التدفق العكسي مثبت على النظام، فقد تتسبب المطرقة المائية في حدوث خلل، مما قد يؤدي إلى تلوث إمدادات المياه.
الضوضاء والاهتزاز: يمكن أن تنتج المطرقة المائية ضجيجًا عاليًا وتسبب اهتزازًا في نظام الأنابيب، مما قد يكون مزعجًا ومزعجًا لشاغلي المبنى.وبمرور الوقت، يمكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى تلف الهياكل أو المعدات المحيطة.
فكيف نمنع تأثير المطرقة المائية؟
فيما يلي بعض الطرق لمنع تأثير المطرقة المائية:
● تثبيتصمام تخفيف الضغط: يمكن أن يساعد تركيب صمام تخفيف الضغط على خط الأنابيب في التحكم في الضغط في خط الأنابيب ومنع تأثير المطرقة المائية الناتج عن الضغط العالي.
● تركيب المخزن المؤقت: يمكن أن يؤدي تركيب المخزن المؤقت على خط الأنابيب إلى امتصاص موجة الصدمة الناتجة عن تأثير المطرقة المائية، وبالتالي تقليل تلف المعدات.
● إغلاق الصمامات ببطء: عند إغلاق الصمامات، يجب إغلاقها ببطء لتقليل تغيرات الضغط وتقليل خطر تأثير المطرقة المائية.
● تصميم معقول لخط الأنابيب: يجب أن يأخذ تصميم خط الأنابيب في الاعتبار عوامل مثل سرعة السائل وضغطه وقطره لتقليل مخاطر تأثير المطرقة المائية.
● التفتيش المنتظم لخط الأنابيب: قم بفحص حالة خط الأنابيب وتشغيل المعدات بشكل منتظم، وإصلاح أو استبدال المكونات التالفة في الوقت المناسب للحفاظ على التشغيل العادي لخط الأنابيب.
ما ورد أعلاه هو بعض الطرق لمنع تأثير المطرقة المائية، ولكن يجب تحديد الحل المحدد بناءً على الوضع المحدد وخصائص نظام خطوط الأنابيب.
إذا واجهت مشكلة تأثير المطرقة المائية، يمكنك استشارتنا علىsales@covnavalve.comللحصول على مشورة أكثر تفصيلا ودقة.
وقت النشر: 28 يوليو 2021