Гидроудар: причины, анализ и способы предотвращения

Аннотация

Инженерам, занимающимся проектированием насосных установок, знакомы термины «гидравлический удар», «скачок давления» или применительно к воде – «гидроудар (ударная волна)». Вопрос о том, как на стадии проектирования учесть риски возникновения гидроудара и своевременно принять необходимые меры по его предотвращению или минимизации разрушительных последствий, достаточно актуальный. Применительно к магистральным трубопроводам большой протяженности и диаметра ущерб, причиненный волной давления, весьма значителен, а устранение его последствий требует огромных затрат средств. Владельцы или операторы трубопроводных систем, подвергшихся воздействию гидроудара, неохотно предоставляют информацию о повреждениях, вызванных этим явлением. Поэтому при проектировании зачастую выполняются стандартные расчеты и предлагаются стандартные меры по защите от гидроудара без учета отрицательного опыта аналогичных объектов и тех мер, которые там предпринимались с целью дальнейшего предотвращения возникновения скачков давления. В данной статье рассматриваются общетеоретические понятия, связанные с явлением гидроудара, способы его расчета, приводится анализ гидроудара, выполненный специалистами компании KSB, на примере напорного трубопровода конкретного объекта, название которого и идентификационные данные не разглашаются с целью соблюдения условий конфиденциальности. В приведенном примере подробно описывается возникшая проблема на объекте и принятые меры, с помощью которых ее удалось решить. Представлены расчеты, графики и схемы, из которых видно, как отличаются характеристики системы, защищенной от гидравлического удара, и системы, не защищенной от возникновения этого явления.

Ключевые слова

трубопроводная система , гидроудар , уравнение Жуковского , анализ гидроудара , защита от гидроудара , проектирование систем водоснабжения и водоотведения