Этот период называется фазой гидравлического удара.

В данный момент вся масса газа будет иметь скорость и давление, направленные в сторону цистерны, и газ будет стремиться «оторваться» от клапана. В результате возникает вторая волна гашения — волна снижения давления до величины ниже нормального давления. Она достигнет цистерны за время

ЗT=3L/a.

Рис. 103. Схема возникновения гидравлического удара в трубопроводе

При этом вся масса газа в трубопроводе будет неподвижной, а его давление пониженным. Поскольку давление в цистерне выше давления газа в трубопроводе, последний начнет перемещаться в направлении от цистерны к клапану, в результате возникнет четвертая волна — восстановления, которая достигнет клапана за время

2T=4L/a.

В этот момент в трубопроводе установится начальное давление, но, поскольку клапан остается закрытым и газ не может продолжить свое движение, у клапана вновь возникнет ударная волна.

При отсутствии потерь энергии удар имел бы периодический характер и колебательный процесс в трубопроводе продолжался бы бесконечно долго. В действительности в связи с потерями энергии на трение и деформацию трубо­провода колебательный процесс в нем постепенно затухает, и, в конечном итоге, давление в трубопроводе нормали­зуется.

При закрытии быстрозапорного клапана (БЗК) гидравлический удар возникает и в трубопроводе за клапаном вследствие резкого понижения давления и возникновения кавитации у клапана. При одновременном возникновении гидравлического удара перед клапаном и кавитации за ним может произойти разрушение клапана или трубопровода.

Вероятность возникновения гидравлического удара оценивают величиной отношения

t3 /Т,

где t3 — время закрытия клапана. Если это соотношение равно 1, то вероятность возникновения гидравлического удара весьма высока.

При соотношении времени закрытия клапана к фазе гидродинамического удара

t3 /Т > 5,

т. е. вероятность возникновения удара отсутствует.

Существующие расчетные методы оценки вероятности возникновения гидравлического удара показывают, что для газовозов безопасное время закрытия БЗК равно 22,5 секунды.

Гидравлический удар в трубопроводе возможен также в случае пуска грузового насоса при полностью открытом нагнетательном клапане. На практике закрыть клапан мгновенно нельзя, поэтому при закрытии клапана происходит некоторый сброс давления. В результате давление гидравлического удара на практике меньше расчетного, а фронт давления менее выражен.

Если фактическое время закрытия клапана в несколько раз превышает фазу гидравлического удара, то сброс давления происходит более интенсивно и возникновение гидравлического удара маловероятно.

Слишком медленное закрытие клапана может привести к другим последствиям, нежели возникновение гидравли­ческого удара, а именно к увеличению протечек из поврежденных трубопроводов или шлангов,

переполнению грузо­вого танка и т. д. Поэтому необходимо выбирать оптимальное время закрытия клапана: не столь малое, чтобы не возник гидравлический удар, и не столь продолжительное, чтобы можно было обеспечить безопасность грузовых операций.

Практически на всех терминалах имеются сведения о длине трубопроводов и времени безопасного закрытия клапа­нов на них.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: