Τι είναι το φαινόμενο του υδραυλικού χτύπηματος;

Το φαινόμενο του υδραυλικού σφυρηλάτη ή υδραυλικής σοκ μπορεί να κατανοηθεί ως απότομη σύγκρουση μιας γρήγορα κινούμενης στερεής λάσπης μέσα στο σύστημα αγωγών με κάποια εμπόδιο, που μπορεί να είναι καμπή, βάλβιδα κλπ. Έτσι, ο υδραυλικός σφυρηλάτης ορίζεται ως αιφνίδια αύξηση της πίεσης λόγω εμποδίων στην κίνηση ή αλλαγής κατεύθυνσης του ρευστού.

Παράδειγμα: Συμβαίνει κατά τη φόρτωση ή θέρμανση μακρών ατμοδιαγωγών κατά την αρχική εκκίνηση και επίσης λόγω της ανάμιξης ατμού και συμπυκνωμένου νερού. Ο υδραυλικός σφυρηλάτης είναι κάτι που συμβαίνει συχνά, είτε συνειδητά είτε ασυνείδητα, στην καθημερινή μας ζωή - όταν ανοίγουμε και κλείνουμε ξαφνικά τον υδραυλικό κράνος στο μπάνιο μας κατά τη διάρκεια του ντους (πράξη ανάθερμης/απόθερμης της βάλβιδας πολύ γρήγορα).

Εσφαλμένη Έννοια για τον Υδραυλικό Σφυρηλάτη

Πολλά θερμούδραυλικά φαινόμενα, όπως αυτά που δίνονται στο πίνακα, συχνά χαρακτηρίζονται λανθασμένα ως υδραυλικός σφυρηλάτης. Τα αποτελέσματα των περιπτώσεων που συμβαίνουν περιλαμβάνουν σοκ, όπως υδραυλικό και θερμικό. Ο υδραυλικός σφυρηλάτης συμβαίνει κυρίως λόγω έλλειψης επίγνωσης και εσφαλμένων πρακτικών λειτουργίας και συντήρησης. Στην περίπτωση του υδραυλικού σφυρηλάτη, το παροιμιακό «πρόληψη είναι καλύτερη από θεραπεία» είναι αληθές.

Εμφάνιση του Υδραυλικού Σφυρηλάτη

Όταν ο ατμός αφήνει το καύσιμο, πρέπει να ταξιδέψει μια απόσταση πριν φτάσει στο σημείο χρήσης (ατμομηχανή ή άλλος ανταλλακτήρας θερμότητας) και κατά τη διάρκεια αυτής της διαδρομής ο ατμός ξεκινά να χάνει θερμότητα. Ως αποτέλεσμα, ο ατμός στο αγωγό ξεκινά να συμπυκνώνεται. Κατά την εκκίνηση της εγκατάστασης, η ταχύτητα δημιουργίας συμπυκνωμένου (που προέρχεται από σταγόνες νερού) είναι πολύ υψηλή, καθώς το σύνολο του συστήματος ξεκινά από κρύο ή κρύη εκκίνηση.

Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, αυτές οι σταγόνες συμπυκνωμένου αρχίζουν να συσσωρεύονται κατά μήκος του δικτύου ατμοδιαγωγών, δημιουργώντας έτσι έναν στερεό σφυρηλάτη συμπυκνωμένου, όπως φαίνεται στο δοθέν

Η συμπύκνωση αποτελείται από σταγόνες νερού. Παραδοσιακά, το συμπυκνωμένο αρχίζει να συσσωρεύεται κατά μήκος του αγωγού και δημιουργεί στερεό σφυρηλάτη. Όταν αυτός ο σφυρηλάτης συναντά κάποιο εμπόδιο, όπως ορισμό, βάλβιδα ή καμπή, τότε αυτά τα εμπόδια θα αποτελέσουν ξαφνική σταματήση του στερεού σφυρηλάτη. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η κινητική ενέργεια του στερεού σφυρηλάτη μετατρέπεται σε πίεση και το δίκτυο αγωγών πρέπει να αντιμετωπίσει αυτή την πίεση.

Επίδραση του Υδραυλικού Σφυρηλάτη

Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη σοβαρή επίδραση του υδραυλικού σφυρηλάτη στην εξοπλισμό που χρησιμοποιείται στις εγκαταστάσεις. Το παρακάτω παράδειγμα εξηγεί σαφώς την καταστροφική φύση του υδραυλικού σφυρηλάτη:

• Για ιδιωματικό ατμό, η προτεινόμενη ταχύτητα είναι 25 έως 35 μέτρα ανά δευτερόλεπτο

• Για νερό σε δίκτυο αγωγών, η προτεινόμενη ταχύτητα είναι 2 έως 3 μέτρα ανά δευτερόλεπτο

Όταν συμβαίνει υδραυλικός σφυρηλάτης, ο σφυρηλάτης συμπυκνωμένου είναι σύρει από τον ατμό και, ως εκ τούτου, ο σφυρηλάτης νερού ταξιδεύει με ταχύτητα ίση με εκείνη του ατμού, η οποία είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του νερού. Έτσι, ο υδραυλικός σφυρηλάτης συνδέεται πάντα με πολύ υψηλή πίεση.

Παράγοντες που βοηθούν στην αποφυγή του υδραυλικού σφυρηλάτη

Το σύστημα ατμού είναι πολύ περίπλοκο και δυναμικό, έτσι η αποφυγή του υδραυλικού σφυρηλάτη είναι μια πρόκληση. Ωστόσο, με τη βοήθεια των καλύτερων μηχανικών πρακτικών, η εμφάνισή του μπορεί να αντιμετωπιστεί εύκολα με την υιοθέτηση:

• Πρέπει να παρέχεται κατάλληλη κλίση στους ατμοδιαγωγούς στην κατεύθυνση της ροής.

• Εγκατάσταση αποστοκωτών ατμού σε κανονικές διαστάσεις και ειδικά στα χαμηλότερα σημεία. Η εγκατάσταση των αποστοκωτών στα χαμηλότερα σημεία εξασφαλίζει την απομάκρυνση του συμπυκνωμένου από το σύστημα.