Các biện pháp giảm nhẹ Búa nước

Búa nước đã gây ra tai nạn và thậm chí là tử vong, nhưng thông thường thiệt hại chỉ hạn chế ở mức vỡ ống hoặc thiết bị phụ trợ. Các kỹ sư phải luôn luôn đánh giá nguy cơ nổ đường ống dẫn do búa nước gây ra. Đường ống vận chuyển các chất lỏng độc hại hoặc chất khí phải được bảo đảm chăm sóc đặc biệt trong thiết kế, thi công và vận hành. Các nhà máy thủy điện phải được thiết kế đặc biệt và vận hành cẩn thận vì búa nước có thể làm hệ thống đường ống bị hư hại thảm khốc.

Thực hiện những điều sau để làm giảm hoặc loại bỏ hiện tượng búa nước:

  • Giảm áp lực của việc cung cấp nước cho các tòa nhà bằng cách lắp đặt bảng điều khiển trung tâm.
  • Giảm vận tốc chất lưu. Để làm giảm nguy cơ búa nước xảy ra, các biểu đồ kích thước đường ống cho một số ứng dụng đã khuyến nghị vận tốc dòng chảy bằng hoặc thấp hơn 1,5 m/s (4.9 ft/s).
  • Nên đóng van càng chậm càng tốt. Van cấp nước vệ sinh thường được thiết kế là loại van yên tĩnh, vì thể chỉ có thể đóng van một cách chậm rãi.
  • Sử dụng đường ống có khả năng chịu áp cao (nhưng giá thành sẽ đắt).
  • Kiểm soát đường ống tốt (trình tự mở và đóng).
  • Sử dụng các tháp nước (được sử dụng trong nhiều hệ thống cung cấp nước uống) giúp duy trì tốc độ dòng chảy ổn định và có thể bẫy các dao động với áp suất lớn.
  • Bể chứa khí hoạt động theo cách tương tự như tháp nước, nhưng được điều áp (giữ tại áp suất không thay đổi). Chúng thường có một đệm không khí bên trên mức chất lưu trong bể, đệm không khí này có thể được điều chỉnh hoặc phân cách bởi thiết bị chuyên dụng (bladder). Kích thước của bể chứa khí có thể lên đến hàng trăm mét khối đối với các hệ thống đường ống lớn. Chúng có nhiều hình dạng, kích thước và cấu hình. Các bể chứa khí như vậy thường được gọi là bể tích áp thủy lực, bình giảm áp.
  • Một thiết bị thủy khí tương tự về nguyên tắc với thiết bị giảm sốc được gọi là 'Thiết bị hãm búa nước' có thể được lắp đặt giữa đường ống nước và máy móc, để hấp thụ sốc và làm ngừng sự va đập.
  • Van không khí thường khắc phục hiện tượng áp suất thấp tại các cao điểm trong hệ thống đường ống. Mặc dù chúng hiệu quả, nhưng đôi khi cần phải lắp đặt với số lượng lớn. Các van này cũng cho phép không khí đi vào trong hệ thống, đây là điều thường không mong muốn.
  • Giảm chiều dài ống nhánh.
  • Giảm độ dài của ống thẳng, nghĩa là thêm ống nối gấp khúc, đoạn ống nối uốn chữ U hay uốn cong. Búa nước có liên quan đến tốc độ của âm thanh trong chất lưu, và ống nối gấp khúc làm giảm ảnh hưởng của sóng áp suất.
  • Bố trí các đường ống lớn hơn trong các vòng mạch chính, điều này làm các đường ống nhánh nhỏ hơn ngắn hơn. Với hệ thống đường ống được thiết kế dạng vòng mạch (looped piping), các dòng chảy vận tốc thấp hơn từ cả hai phía của vòng mạch có thể phục vụ một đường ống nhánh.
  • Lắp bánh đà vào bơm.
  • Sử dụng trạm bơm phụ.
Sóng áp suất đặc trưng do sự đóng van đường ống tạo ra

Liên quan

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Búa nước http://communities.bentley.com/products/hydraulics... http://www.canarsee.com/what-is-water-hammer http://cr4.globalspec.com/thread/73646 http://books.google.com/books?id=ByAoAAAAYAAJ&vq=P... http://books.google.com/books?id=KqpRAAAAMAAJ&pg=P... http://books.google.com/books?id=ZlNDAAAAYAAJ&pg=P... http://books.google.com/books?id=l9FMAAAAYAAJ&pg=P... http://books.google.com/books?id=nXg1AQAAMAAJ&pg=P... http://books.google.com/books?id=rdtZMAY7tvAC&pg=P... http://books.google.com/books?isbn=0415351154&pg=P...