Hiệu ứng búa nước của van là gì?

Khi van đóng đột ngột, quán tính của dòng điều áp sẽ tạo ra sóng xung kích nước có thể gây hư hỏng van hoặc hệ thống đường ống. Điều này được gọi là “hiệu ứng búa nước” trong thủy lực hoặc búa nước dương. Ngược lại, việc mở van đóng đột ngột cũng có thể tạo ra hiệu ứng búa nước, gọi là búa nước âm, có lực phá hủy nhất định nhưng không lớn bằng búa nước dương.

Bộ phận đóng bị hút đột ngột vào yên khi van đóng gọi là hiệu ứng chặn xi lanh. Nguyên nhân là do bộ truyền động lực đẩy thấp không đủ lực đẩy để giữ sát yên xe khiến van đóng đột ngột, tạo ra hiệu ứng búa nước. Trong một số trường hợp, đặc tính dòng chảy mở nhanh của van điều khiển cũng có thể dẫn đến hiệu ứng búa nước.

Hiệu ứng búa nước có sức tàn phá cực kỳ lớn: áp suất quá cao sẽ khiến đường ống và van bị vỡ, còn áp suất quá thấp sẽ gây sập, hư hỏng van và đồ đạc. Nó cũng gây ra nhiều tiếng ồn nhưng thiệt hại thực sự đối với van và đường ống là do hỏng hóc cơ học. Bởi vì động năng thay đổi nhanh chóng thành áp suất tĩnh trong đường ống, búa nước có thể xuyên qua đường ống hoặc làm hỏng các khớp nối và giá đỡ đường ống. Đối với van, búa nước có thể tạo ra rung động nghiêm trọng qua ống cuộn, điều này có thể dẫn đến hỏng lõi, miếng đệm hoặc vòng đệm.

Khi cắt điện và máy dừng, thế năng của hệ thống nước bơm sẽ thắng quán tính của động cơ khiến hệ thống dừng đột ngột, điều này cũng sẽ gây ra tác động áp suất và hiệu ứng búa nước. Để loại bỏ những hậu quả nghiêm trọng của hiệu ứng búa nước, mọi sự thay đổi áp suất đột ngột trong hệ thống phải được ngăn chặn. Trong đường ống cần chuẩn bị hàng loạt biện pháp đệm và trang thiết bị như máy khử búa nước, trạm bơm búa nước, máy bơm búa nước thẳng.

Để ngăn chặn sự dao động áp suất, van phải được đóng ở mức đều. Vì van điều khiển phải được điều tiết khi ở gần ghế, phải sử dụng một bộ truyền động có lực đẩy đầu ra đủ lớn, chẳng hạn như bộ truyền động thủy lực hoặc khí nén piston, hoặc một rãnh đặc biệt trong ống dẫn động của bộ điều khiển quay bằng tay, để giảm hoặc ngăn xi lanh tác dụng chặn. Việc lắp đặt một số loại thiết bị chống đột biến trong hệ thống đường ống cũng có thể làm giảm tác động của búa nước như van giảm áp hoặc trống đệm. Ngoài ra, việc bơm khí vào hệ thống làm giảm mật độ chất lỏng và cung cấp khả năng nén nhất định để xử lý mọi biến động đột ngột.