水锤:危险和防止它发生的技巧

最近,一家个人护理厂在一次记录在案的水锤引起的安全事故后向CSI求助。当一个旋启式止回阀被流经管道的产品快速关闭后,管道从支架上震裂,甚至有一块从头顶掉到了地上。

这种下降的管道导致了代价高昂的停机时间和安全违规行为,更不用说工程、重新配置和维修的成本了-所有这些头痛都是由一个容易预防的问题引起的。

这个问题也不是加工行业独有的。我们每个人都曾听到过,当我们把水龙头关得太突然时,家里偶尔会有水管的砰砰声。这种现象叫做水锤,它可以发生在工艺管道系统中行业也。

但在这种情况下,t型由于流经管道的流体的体积和压力,这种情况的后果可能非常严重. 我们将在下面的段落中更详细地讨论水锤,并提供一些如何避免水锤的技巧。

也叫液压冲击,水锤当流体在管道系统中被迫停止或突然改变方向时产生的压力波动。
水锤的危害

流体的动量突然停止产生一个压力波,通过管道中的流体传播,使管道系统中的一切都受到巨大的力。

水锤通常发生在阀门在管道末端突然关闭。流动的液体冲击现在关闭的阀门,产生液压冲击波,在整个管道中产生共振。

某些类型的止回阀-包括旋启式止回阀、倾斜阀瓣止回阀和双门止回阀,由于其设计,其本质上易于快速关闭。因此,在管道系统中使用这些类型的阀门会导致水锤问题。

水泵故障也可能引起水锤。如果推动流体通过管道系统突然失效,运动流体的速度也会突然变化。泵下游的流体试图继续流动,在管路中形成真空,从而导致水锤。

水锤的影响

首先,考虑流体是不可压缩的。流体在运动时,在一定的速度下,当其运动突然停止时,会产生相当大的力。例如,以100加仑的水以每秒10英尺的速度在2英寸的管道中流动为例。当水流被快速关闭的阀门迅速停止时,产生的力相当于一个835磅重的锤子撞击障碍物的力.

从另一个角度来看,如果流体在不到半秒的时间内停止流动(这可能是典型阀门的标准关闭速度),t型当产生的压力峰值超过管道系统中的标准工作压力100 psi时。

水锤至少会引起管道噪音和振动。然而,可能出现更严重的后果,包括:

  • 管道坍塌
  • 管件和接头处泄漏
  • 其他管道部件故障,如流量计,压力表等等。
  • 损坏管道支撑系统
  • 对正在加工的产品的损害,特别是在食品和饮料加工和医药制造应用中
水锤危险-管道损坏

避免水锤的技巧

1正确的系统设计

在您的系统开始制造之前,必须与了解卫生处理并能设计系统以满足您的工艺特定需求的可信赖合作伙伴合作。该合作伙伴应了解卫生处理的复杂性和水锤的危险,以便开发消除这些风险的设计。

对于现有系统,考虑管道系统的运行特性是至关重要的。这可以通过多种方式实现。例如,可以降低管道中的流体速度。某些应用的管道尺寸图建议工艺流体流量不大于4.9英尺/秒。然而,在设计需要就地清洗(CIP)的管道时,这可能会产生冲突,因为CIP使用的湍流速度大于5英尺/秒。

水锤危险-正确的管道

以下操作也有助于降低管道中流体的速度,从而降低液压冲击的可能性:

  • 使用较短的支管长度
  • 使用较短长度的直管
  • 向工艺管道系统添加弯头和膨胀环。水锤与流体中的声速有关,肘部可减小压力波的影响
  • 在回路中排列主管道,以提供较短、较小的引出支管。对于环管,环管两侧的流速较低的水流可以作为支管
2正确的系统编程

每次泵状态变化或阀门位置变化导致流体加速或减速时,都会发生压力变化,从而导致水锤。通常,这个压力很小,而且变化很缓慢,水锤几乎是无法检测到的。然而,在长管道上快速移动产品的加工设施中,打开或关闭泵所产生的压力可能会导致严重的水锤。

您可以通过适当的系统编程来消除这些极端压力变化,例如编程使泵逐渐上升或下降。这个过程可以将压力变化延长几秒钟,甚至超过一分钟。中央国家工业设备公司(CSI)可以通过适当的系统设计或编程来评估您的工艺系统,以帮助最小化或消除水锤的可能性。雷竞技下载官方版

三。适当的系统培训

经过适当培训的加工厂人员对减轻或消除水锤有很大的帮助。充分的培训使操作人员认识到正确打开和关闭手动阀或驱动阀的重要性-尽量减少水锤的影响。

建立良好的管道控制实践,例如启动和关闭程序,也可以确保系统正确、高效和安全地运行。CSI提供启动支持,以确保操作员、经理和安全人员对其安全操作和维护系统的能力感到舒适和自信。

下一步

总之,液压冲击或“水锤”不仅仅是大型工业管道安装中的一个烦恼。

由于这些应用中运动流体的质量和速度,液压冲击会损坏或破坏管道、设备和产品.

CSI可以帮助您减轻工艺装置中的水锤,与您一起为您的系统选择合适的阀门和辅助设备,并帮助您设计和布置工艺管道,以首先避免问题。请致电(800)654-5635联系CSI了解更多信息。

关于犯罪现场调查

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