آبکوبی یا صدای هیدرولیکی پدیدهای است که میتوان آن را برخورد ناگهانی یک قطعه جامد سریع حرکت کننده در سیستم لولهای با هر نوع مانعی مثل خم، شیر و غیره توصیف کرد. بنابراین آبکوبی به عنوان افزایش ناگهانی فشار به دلیل موانع حرکت یا تغییر جهت سیال تعریف میشود.
مثال: این اتفاق در زمان شارژ یا گرم شدن خط بخار طولانی در عملیات شروع اولیه و همچنین به دلیل مخلوط شدن بخار و آب کند رخ میدهد. آبکوبی چیزی است که بیشتر اوقات به طور آگاه یا غیرآگاه در زندگی روزمره ما رخ میدهد – وقتی که به طور ناگهانی شیر آب حمام را باز یا بسته میکنیم (عمل باز و بستن سریع شیر دوش).
بسیاری از پدیدههای ترمودینامیکی که در جدول ذکر شدهاند غالباً به اشتباه به عنوان آبکوبی توصیف میشوند. خسارات ناشی از رخداد این پدیده شامل شوکهای هیدرولیکی و حرارتی است. آبکوبی عمدتاً به دلیل فقدان آگاهی و عملیات و نگهداری نادرست رخ میدهد. در مورد آبکوبی، ضرب المثل "پیشگیری بهتر از درمان است" صدق میکند.
پدیده ترمودینامیکی |
مکان رخ داد |
آبکوبی |
در لولهها و سربرگهای بخار |
پیستون آب (امواج افقی ناپایدار) |
در مخزن ذخیرهسازی (مثل دئاراتور) |
شوک تبخیر و تراکم فلش |
در دئاراتورها |
آبکوبی، تحریف روتور یا پوشش |
در توربین بخار و لولههای بخار |
وقتی بخار از بویلر خارج میشود، باید مسافتی را طی کند تا به نقطه استفاده (توربین بخار یا هر نوع تبادلگر حرارتی) برسد و در طی فرآیند طی مسافت، بخار شروع به از دست دادن گرما میکند. به عنوان نتیجه، بخار در لوله شروع به ت凝缩导致管道内开始形成冷凝水。在启动过程中,特别是在冷启动或冷启动时,由于整个系统从冷态开始,冷凝物(由水滴形成)的形成速率非常高。
这些冷凝水滴开始沿着蒸汽管道网络的长度积聚,从而形成如图所示的固体冷凝块。 了解水锤对工厂设备的严重影响是必要的。以下示例清楚地解释了水锤的破坏性: 对于饱和蒸汽,推荐速度为每秒25到35米 对于管道中的水,推荐速度为每秒2到3米 当发生水锤时,冷凝块被蒸汽拖拽,因此水块以等于蒸汽的速度移动,这比水的速度快十倍。因此,水锤总是伴随着非常高的压力。 蒸汽系统非常复杂且动态,因此避免水锤是一个具有挑战性的任务。但通过遵循最佳工程实践,可以通过以下方法轻松克服其发生: 应沿流动方向在蒸汽管线中提供适当的倾斜度。 应在最低点定期安装蒸汽疏水阀。在最低点安装蒸汽疏水阀可确保从系统中排出冷凝水。 管道下垂会导致管道网络中形成冷凝水,并可能增加水锤的机会。因此,蒸汽管道应适当支撑以避免任何下垂。 需要标准的启动程序来进行冷启动。操作员应接受适当的培训,以缓慢打开隔离阀。 适当尺寸的排水袋,以确保冷凝水不会轻易跳过或通过它。排水袋的目的应该是收集所有冷凝水并通过疏水阀排出。 应使用偏心减速器而不是同心减速器。 水锤发生在水流被蒸汽压力或低压空腔加速后,突然撞击阀门、接头(如弯头或三通)或管壁时。水的速度可以远高于管道中的正常蒸汽速度,尤其是在启动时。
当这些速度因撞击而被破坏时,水中的动能转化为压力能,并对障碍物施加压力冲击。在轻微的情况下,会有噪音,甚至可能会有管道移动。 更严重的情况会导致管道或蒸汽系统组件破裂,几乎产生爆炸效果,并导致活蒸汽从破裂处逸出。管道或蒸汽系统组件的破裂可能会抛射碎片,造成伤害或生命损失。
冷凝导致水滴形成。逐渐地,冷凝物沿着管道的长度积聚并形成固体块。当这个固体块遇到任何障碍物,如孔口、阀门或弯头时,这些障碍物会导致固体块突然意外停止。在此过程中,固体块的动能转化为压力能,管道网络必须应对这种情况。
水锤的影响
有助于避免水锤的因素

发电厂中的水锤