21.4 Снижение опасности гидравлического удара

21.4.1 Общие меры предосторожности

Если в результате расчетов, обобщенных в разделе 21.3, обнаружится, что величина возможного общего давления превысит или будет соизмерима с величиной прочности любой части трубопроводной системы, рекомендуется проконсультироваться по этому поводу у специалиста.

Там, где клапаны имеют ручной привод, их надлежащая эксплуатация должна исключать вероятность возникновения гидравлического удара. Важно, чтобы клапан, встроенный в конце длинного трубопровода не закрывался внезапно против потока; все изменения регулировочного положения клапана должны производиться медленно.

Для устранения опасности гидравлического удара при установке клапанов с механическим приводом следует предпринять следующие меры:

• снизить линейную скорость потока, т.е. интенсивность перекачки груза, до величины, смягчающей воздействие гидравлического удара;

• увеличить фактическое время закрытия клапана. По очень приблизительным подсчетам суммарное время закрытия должно быть порядка 30 секунд или даже более. Скорость закрытия клапана должна быть постоянной и воспроизводимой, хотя это условие не всегда выполнимо, причем пружинные возвратные клапаны или приводы требуются в тех случаях, когда необходимо обеспечить, чтобы клапаны надежно перекрывали поток в закрытом положении. Более равномерного ослабления потока можно добиться с учетом особого конструктивного исполнения проходного отверстия клапана или путем использования привода клапана с очень низкой скоростью закрытия отверстия и, особенно, последних 15%-ов площади этого отверстия;

• использовать систему сброса давления, уравнительные танки или подобные устройства, достаточно интенсивно поглощающие воздействие гидравлического удара.

21.4.2 Ограничение скорости потока в целях предотвращения угрозы разрушающего воздействия гидравлического удара

С функциональной точки зрения длина трубопровода, а часто и время закрытия клапана являются заранее обусловленными, и поэтому на практике избежать непреднамеренного быстрого закрытия клапана, например при завершении налива, можно лишь путем ограничения линейной скорости потока максимальной величиной v_max . Зависимость между скоростью потока и предельно допустимым давлением гидравлического удара Р_max представлены в уравнении:

(см.раздел 21.2)

Если внутренний диаметр трубопровода равен d, то соответствующая скорость предельно допустимого объемного потока Q_max определяется по формуле:

Если с достаточной точностью принять, что

а - скорость звука в нефтепродукте - равна 1300 метров в секунду,

w - плотность нефтей - равна 850 килограмм на кубический метр, то тогда, приблизительно:

где Q_max выражается в кубических метрах в секунду, d - в метрах и Р_max в ньютонах/м².

В двух других системах единиц:

где Q_max выражена в кубических метрах в час, d - в метрах и Р_max в килограммосилах/м².

или приблизительно

где Q_max выражена в кубических метрах в час, d - в дюймах и Р_max в килограммосилах/см².