Примеры повреждений судового оборудования вследствие гидроударов
Проворачивание тарелки грузовой задвижки со срезанием шпильки крепления.
Общее время ремонта, включая мойку, дегазацию и последующую инертизацию грузового танка – 24 часа.
Деформация тарелки и штока балластной задвижки с повреждением корпуса. Задвижка с такими повреждениями не подлежит ремонту в судовых условиях. Общее время замены, включая зачистку балластного танка – 13 часов.
Понятие о гидравлическом ударе
Гидравлический удар (гидроудар) – это явление резкого изменения давления в напорном трубопроводе при внезапном изменении скорости движения жидкости. Такие изменения могут быть связаны с быстрым закрытием или открытием задвижки, клапана и т.п., быстрой остановкой или пуском гидродвигателя или насоса, переходом на другую емкость, а также с целым рядом факторов, проявляющихся в большей или меньшей степени при эксплуатации гидравлических систем.
В указанных случаях давление перед запорным устройством резко увеличивается (положительный гидроудар) или уменьшается (отрицательный гидроудар). Это изменение давления распространяется по всей длине трубопровода с большой скоростью с, соответствующей скорости звука в жидкости (для нефтей и нефтепродуктов около 1200 м/с). Простейшим примером положительного гидроудара является «щелчок» при закрытии соленоидного клапана на стиральных или посудомоечных бытовых приборах.
Гидроудар может быть полным, когда происходит полная остановка движения жидкости или неполным, когда начальная скорость движения
жидкости v0 изменяется до некоторого значения v (например, при частичном
перекрытии задвижки). Гидроудар бывает также прямым, когда закрытие задвижки происходит достаточно быстро ( t закр tфаз ) или непрямым при более
плавном закрытии задвижки ( t закр
tфаз ). Длительность фазы
tфаз
2 l c
– это время
(с), в течение которого ударная волна преодолеет расстояние до ближайшего препятствия l и, отразившись, снова достигнет места возникновения удара.
Основной характеристикой гидроудара является повышение (заброс) давления жидкости в трубопроводе при его возникновении. Значения этого параметра в кг/см2 в зависимости от плотности жидкости (кг/м3), скорости потока (м/с) и вида гидроудара приводятся ниже.
Для прямого гидроудара:
р с v0
10 5
p c v0
v10 5
Для непрямого гидроудара:
p 2 l v0 10 5
t закр
p 2 l v0 v 10 5
t закр
Наиболее опасным является положительный полный прямой гидравлический удар, при котором повышение давления может достигать значительной величины. При приблизительных расчетах можно принимать, что при прямом полном гидроударе повышение давления, выраженное в кг/см2, соответствует изменению скорости потока (в м/с), умноженному на 10.
Например, при начальной скорости движения 5 м/с и начальному давлению в трубопроводе 6 кг/см2, конечное давление гидроудара составит:
2
p p0 p 6 510 56 кг/см .
Такое давление может легко разрушить трубопровод, вызвать повреждение насосов, измерительных приборов, срабатывание автоматических устройств. Может потребоваться значительное время на ремонт (см. примеры слева).
Достарыңызбен бөлісу: |