Какво е хидравлически удар?

Воден чук или хидравлически шок е феномен, който може да се разбере като внезапно сблъсъкване на бързо движещ се твърд обект в системата от тръби с някакво пречило, което може да бъде извивка, вентил и т.н. Така водният чук се дефинира като внезапно увеличение на налягането поради пречило към движението на флуида или промяна на посоката му.

Пример: Това се случва при зареждане или загряване на дългите парови линии по време на първоначалния старт и също поради смесване на пар и кондензат. Водният чук е нещо, което се случва най-често съзнателно и безсъзнателно в нашия ежедневен живот – когато внезапно отваряме и затваряме водопроводния кран в банята при къпане, това води до воден чук (действие на бързо отваряне/затваряне на вентила за душ).

Неправилно разбиране на концепцията за воден чук

Много термо-хидравлически феномени, както са показани в таблицата, често се описват грешно като воден чук. Резултатът от тези случаи включва шокове като хидравлически и термични. Водният чук се случва главно поради липса на осведоменост и неправилни практики за управление и поддръжка. В случая с водния чук поговорката „предпазата е по-добра от лечението“ е верна.

Появяване на воден чук

Когато парът напуска котла, той трябва да измине определено разстояние, преди да достигне точката на използване (парова турбина или друг теплообменник), и по време на процеса на пътуване парът започва да губи топлина. В резултат, парът в тръбата започва да се кондензира. По време на стартиране на установката скоростта на формиране на кондензат (образуван от капки вода) е много висока, тъй като цялата система започва от студено състояние или така наречен стартиране от студено състояние.

По време на експлоатацията тези капки кондензат започват да се натрупват във всички части на мрежата от парови тръби и така се формира твърд обект от кондензат, както е показано в дадената

Кондензацията води до образуването на водни капки. Постепенно кондензатът започва да се натрупва в продължение на дължината на тръбата и формира твърд обект. Когато този обект срещне някакво пречило като отвор, вентил или извивка, тези пречили ще доведат до внезапна спирка на твърдия обект. По време на този процес кинетичната енергия на твърдия обект се превръща в налягание и мрежата от тръби трябва да се справи с това.

Влияние на водния чук

Е необходимо да се разбере сериозното влияние на водния чук в оборудването, използвано в установките. Даденият пример ясно обяснява разрушителната природа на водния чук:

• За насищан пар препоръчителната скорост е 25 до 35 метра в секунда

• За вода в мрежа от тръби препоръчителната скорост е 2 до 3 метра в секунда

Когато се случи воден чук, кондензатът се влачи от пара и така водният обект се движи със скорост, равна на тази на пара, която е десет пъти по-висока от скоростта на водата. Така водният чук винаги е свързан с много високо налягане.

Фактори, които помагат да се избегне воден чук

Паровата система е много сложна и динамична, така че избягването на водния чук е трудна задача. Но с помощта на следващите най-добри инженерни практики неговото появяване може лесно да се преодолее, като се приложат:

• Должно е да се предостави правилна наклонност в паровите линии в посоката на потока.

• Установяване на парови клапани на регулярни интервали и това, особено на най-ниските точки. Установяването на паровите клапани на най-ниските точки гарантира изваждането на кондензата от системата.

• Провисването на тръбите води до образуване на кондензат в мрежата от тръби и може да увеличи шансовете за появяване на воден чук. Така тръбите трябва да бъдат правилно подкрепени, за да се избегне провисването.

• Стандартни процедури за стартиране са необходими за студено стартиране на установката. Операторите трябва да бъдат правилно обучени, за да се грижат за бавното отваряне на изолационния вентил.

• Правилно размерене на дренажните джобове, за да се гарантира, че кондензатът не трябва лесно да прескочи или премине през тях. Целта на дренажния джоб е да събере всичкия кондензат и да го пропусне през клапана.

• Типът намалители трябва да бъде ексцентричен, вместо концентричен.

Воден чук в електроцентралите

Воден чук се случва, когато вода, ускорена от парово налягане или ниско-налягански празнина, е внезапно спряна от удара върху вентил или компонент, като извивка или тройник, или върху повърхността на тръба. Скоростта на водата може да бъде много по-висока от нормалната скорост на пара в тръбата, особено когато водният чук се случва при стартиране.

Когато тези скорости са унищожени от удара, кинетичната енергия на водата се преобразува в налягание и се прилага налягане към пречилото. В леки случаи има шум и може би движение на тръбата.

При по-сериозни случаи води до