ما هو تأثير المطرقة المائية للصمام؟

عندما يتم إغلاق الصمام فجأة، فإن القصور الذاتي للتدفق المضغوط يخلق موجة صدمة مائية يمكن أن تسبب ضررًا للصمام أو نظام الأنابيب. يُعرف هذا باسم "تأثير المطرقة المائية" في المكونات الهيدروليكية أو المطرقة المائية الإيجابية. على العكس من ذلك، فإن الفتح المفاجئ للصمام المغلق يمكن أن ينتج أيضًا تأثير المطرقة المائية، المعروف باسم المطرقة المائية السلبية، والتي لها قوة تدميرية معينة ولكنها ليست كبيرة مثل المطرقة المائية الموجبة.

يتم امتصاص جزء الإغلاق فجأة في المقعد عندما يغلق الصمام، وهذا ما يسمى تأثير حظر الأسطوانة. يحدث هذا بسبب عدم وجود محرك دفع منخفض لديه قوة دفع كافية للبقاء بالقرب من المقعد، مما يتسبب في إغلاق الصمام فجأة، مما يؤدي إلى تأثير المطرقة المائية. في بعض الحالات، يمكن أن تؤدي خصائص التدفق السريع الفتح لصمام التحكم أيضًا إلى تأثير المطرقة المائية.

إن تأثير المطرقة المائية مدمر للغاية: الضغط العالي جدًا سيؤدي إلى كسر الأنابيب والصمامات، والضغط المنخفض جدًا سيؤدي إلى الانهيار وإتلاف الصمامات والتركيبات. كما أنه يصدر الكثير من الضوضاء، ولكن الضرر الحقيقي للصمامات والأنابيب ناتج عن عطل ميكانيكي. نظرًا لأن الطاقة الحركية تتغير بسرعة إلى ضغط ثابت للأنبوب، فإن المطارق المائية يمكن أن تخترق الأنبوب أو تلحق الضرر بدعم الأنابيب ومفاصلها. بالنسبة للصمامات، يمكن أن تنتج المطرقة المائية اهتزازات شديدة من خلال البكرة، مما قد يؤدي إلى فشل القلب أو الحشية أو التعبئة.

عندما يتم قطع الطاقة وتوقف الآلة، فإن الطاقة الكامنة لنظام مضخة المياه سوف تتغلب على القصور الذاتي للمحرك وتجعل النظام يتوقف بشكل حاد، الأمر الذي سيؤدي أيضًا إلى تأثير الضغط وتأثير المطرقة المائية. للتخلص من العواقب الخطيرة لتأثير المطرقة المائية، يجب منع أي تغيرات مفاجئة في الضغط في النظام. في خط الأنابيب، تحتاج إلى إعداد سلسلة من التدابير والمعدات العازلة مثل مزيل المطرقة المائية، ومحطة ضخ المطرقة المائية، ومضخة المطرقة المائية المستقيمة.

لمنع تقلبات الضغط، يجب إغلاق الصمام بمعدل متساو. ل صمامات التحكم التي يجب خنقها عندما تكون قريبة من المقعد، يجب استخدام مشغل ذو قوة دفع كبيرة بما فيه الكفاية، مثل المشغل الهوائي أو الهيدروليكي للمكبس، أو فتحة خاصة في جلبة السفر الخاصة بالمشغل الذي يدور يدويًا، لتقليل الأسطوانة أو منعها آثار الحظر. يمكن أيضًا أن يؤدي تركيب أنواع معينة من المعدات المضادة للاندفاع المفاجئ في نظام خطوط الأنابيب إلى تقليل تأثيرات المطرقة المائية مثل صمامات تخفيف الضغط أو البراميل العازلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن حقن الغاز في النظام يقلل من كثافة السوائل ويوفر بعض الانضغاط للتعامل مع أي تقلبات مفاجئة.