Šta je vodeni čekić?

Vodeni čekić ili hidraulički šok je fenomen koji se može shvatiti kao naglo sudar brzog kretanja čvrstog klupa unutar cijevnog sistema sa bilo kakvim preprekom, koja može biti zakrivljenje, ventil itd. Dakle, vodeni čekić se definiše kao nagli porast pritiska zbog prepreke u kretanju tekućine ili promene smera.

Primer: Dešava se tokom punjenja ili zagrevanja dužih parnih crta tokom početne operacije i zbog miješanja para i kondenzata. Vodeni čekić je nešto što se dešava najčešće svakodnevno, zavestito i nezavestito – kada iznenada otvorimo i zatvorimo vodenu kranu u kupatilu dok se kupamo, rezultira vodenim čekićem. (brzo otvaranje/zatvaranje ventila tuša).

Pogrešno shvaćen koncept o vodenom čekiću

Mnogi termo-hidraulički fenomeni, kako su dati u tabeli, često se pogrešno karakteriziraju kao vodeni čekić. Rezultujući oštećenja od ovih incidenata uključuju šokove poput hidrauličkog i termalnog. Vodeni čekić se uglavnom događa zbog nedostatka svesti i nepravilnih praksi održavanja i eksploatacije. U slučaju vodenog čekića važi pravilo "prevencija je bolja od liječenja".

Pojavljivanje vodenog čekića

Kada par napusti kotao, mora preći rastojanje prije nego što stigne do tačke upotrebe (parna turbina ili bilo koji drugi toplinski razmjenjak) i tokom procesa putovanja par počinje gubitak topline. Kao rezultat, par u cijevi počinje kondenzirati. Toku pokretanja instalacije, stopa formiranja kondenzata (formiranih od kapljica vode) je vrlo visoka, jer se cela sistema pokreće od hladne temperature ili hladnog pokretanja.

Toku operacije, ove kapljice kondenzata počinju da se gradi duž dužine parne cijevne mreže, formirajući čvrsti klup kondenzata, kao što je prikazano na datoj

Kondenzacija rezultira formiranjem kapljica vode. Postepeno kondenzat počinje da se gradi duž dužine cijevi i formira čvrsti klup. Kada taj klup susretnuti bilo kakvu prepreku, poput orifice, ventila ili zakrivljenja, ove prepreke će rezultirati naglim zaustavljanjem čvrstog klupa neočekivano. Toku ovog procesa kinetička energija čvrstog klupa menja se u pritisku i cijevni sistem mora da se suoči s tim.

Uticaj vodenog čekića

Neophodno je razumjeti ozbiljan uticaj vodenog čekića na opremu koja se koristi u instalacijama. Dat primjer jasno objašnjava destruktivnu prirodu vodenog čekića:

• Za zasićeni par preporučena brzina je 25 do 35 metara u sekundi

• Za vodu u cijevnom sistemu preporučena brzina je 2 do 3 metra u sekundi

Kada se dešava vodeni čekić, kondenzatski klup je povučen parom, tako da se vodeni klup kreće brzinom jednakoj brzini para, koja je deset puta veća od brzine vode. Stoga je vodeni čekić uvek povezan sa vrlo visokim pritiskom.

Faktori koji pomažu u izbegavanju vodenog čekića

Parni sistem je vrlo složen i dinamičan, stoga izbegavanje vodenog čekića predstavlja izazov. Međutim, uz pomoć najboljih inženjerskih praksi, njegovo pojavljivanje se lako može prevazmoći usvajanjem:

• Pravilno nagibanje treba obezbediti u parnim cijevima u smeru toka.

• Instalacija parnih zavisa na redovitim intervalima i to na najnižim tačkama. Instalacija parnih zavisa na najnižim tačkama osigurava uklanjanje kondenzata iz sistema.

• Obeslanje cijevi rezultira formiranjem kondenzata u cijevnoj mreži i može povećati šanse za pojavljivanje vodenog čekića. Stoga parne cijevi treba pravilno podržati kako bi se izbeglo obeslanje.

• Standardne procedure pokretanja su potrebne za hladno pokretanje instalacije. Operateri treba da budu pravilno obučeni kako bi pažljivo otvarali izolacione ventile.

• Pravilno merenje drenažnih džepova, kako bi se osiguralo da kondenzat ne preskoči ili prođe lako. Svrha drenažnog džepa ne bi trebala biti pokvarena da bi sakupio sve kondenzate i prodao ih kroz zavis.

• Tip reduktora treba biti ekscentrični umesto koncentričnih reduktora.

Vodeni čekić u elektranama

Vodeni čekić se dešava kada voda, ubrzana parnim pritiskom ili niskopr