הטמעת מערכת צנרת חדשה באחת הערים העתיקות בעולם

רקע ביקוש למים בבירה מתפתחת

אספקת עתיד ירושלים

ירושלים היא עיר הבירה של ישראל, והיא ממוקמת במרכז הארץ. לעיר מורשת היסטורית ותרבותית יוצאת דופן, והיא בעלת חשיבות דתית ורוחנית עבור בני שלוש הדתות: יהודים, נוצרים ומוסלמים. מסיבה זו ואחרות, ירושלים מושכת תיירים מכל רחבי העולם.

בנוסף למספר הרב של התיירים, בירושלים מתגוררים למעלה מ-900,000 תושבים, ובשנת 1994 עמד צריכת מי השתייה השנתית על כ-60 מיליון מטרים מעוקבים; 2,120 רגל מעוקב. כדי לעמוד בביקוש העתידי של אוכלוסייה הגדלה במהירות, וכן להתגבר על האתגרים שמציבה תשתית מתיישנת, מקורות (חברת המים הלאומית של ישראל) החליטה ליישם מערכת צינורות חדשה. המטרה הייתה להוביל מים מהקו הארצי ומבארות עמוקות ליד קו החוף לירושלים.

הובלת אלפי מטרים מעוקבים ביום מהחוף אל ההרים בירושלים הציבה אתגרים הנדסיים עצומים.

האתגר מהירות גבוהה וסיכוני הלם מים

הגנה על צינורות הרריים

לירושלים טופוגרפיה הררית הנעה בין +570 ל-+850 מטר; +1,870 עד +2,788 רגל מעל פני הים, והובלת אלפי מטרים מעוקבים ביום מהחוף אל ההרים בירושלים הציבה אתגרים הנדסיים עצומים. המערכת שהוצעה כללה ארבע תחנות שאיבה ומאגרים, באורך כולל של 42 ק"מ; 26 מייל. לקטע הצינור התלול ביותר נעשה שימוש בצינור פלדה בקוטר 1,200 מ"מ; 48” PN40; 580 psi, אשר חיבר את תחנת השאיבה הלר בגובה +387 מטר; +1,270 רגל ועד למאגר בגובה +622 מטר; 2,040 רגל. תחנת השאיבה הלר כוללת שש משאבות, שכל אחת מהן מספקת 2,200 מ"ק/ש'; 9,686 GPM.

יחד, אלה עומדים בדרישה לספיקה כוללת של 10,600 מ3/ש'; 46,670 GPM. חישוב פשוט מביא למהירות גבוהה של כמעט 3 מ'/ש'; 9.8 רגל/ש'.

עם זאת, מהירות גבוהה זו והצורך של המשאבה להעלות את הלחץ עד 26 בר; 377 psi יוצרים פוטנציאל עצום להיווצרות הלמי לחץ חמורים.

בהתבסס על המוניטין והניסיון שלנו בתכנון, ייצור ואספקת מוצרים מובילים למערכות מים, פנתה מקורות לברמד לקבלת המלצה לפתרון כולל למניעת הלם מים. כדי לספק תשובות מקצועיות, מהנדסי ברמד ביצעו ניתוח הלם מים באמצעות תוכנת זרימה טרנזיינטית מתקדמת.

תוצאות הסימולציה היו ברורות: ללא הגנה ובתרחיש שבו כל המשאבות מפסיקות לפעול בבת אחת, הלחץ עלול להגיע עד 46 בר; 667 psi, הרבה מעבר ללחץ המרבי המותר במערכת.

גרף מס' 1: לחץ ללא הגנה – הלחץ עולה ל-46 בר, מה שמסכן את המערכת

הפתרון הבטחת זרימת מים אמינה

שילוב מגוף צופה הלם

ארבעה מגופים מסוג ברמד 835-M DN250 / 10” מגופי צופה הלם. מגוף זה, בקוטר מלא, PN40, מופעל בוכנה, נפתח מיד בתגובה לירידת הלחץ הנגרמת מהפסקה פתאומית של המשאבה. המגוף שנפתח מראש מפזר את גל הלחץ הגבוה החוזר ומבטל את ההלם.

המגופים מדגם 835-M הותקנו במקביל כדי להגדיל את קיבולת הספיקה לשחרור ולהפחית את עומס הפריקה, ובכך לספק פתרון הלם מלא עם יתירות. בוצעה אנליזת הלם נוספת על ידי מהנדסי ברמד, שהראתה כי הלחץ המרבי בשימוש במגופי 835-M יהיה 30 בר; 435 Psi, אשר עמד בדרישת הלקוח ללחץ מרבי מותר.

גרף מס' 2: לחץ עם הגנה – הלחץ עולה עד 30 בר בלבד

הווידאו הבא מציג מדידות שדה אמיתיות של הלם מים כאשר כל המשאבות מפסיקות לפעול בו-זמנית, כאשר מגופי 835-M מבטלים לחלוטין את האפשרות לעליות לחץ מסוכנות. תוצאות אלו מוכיחות את תקפות הניתוח שבוצע בתחילה על ידי ברמד.

התוצאות

בשנת 1994 הוזמנו והותקנו ארבעה מגופי ברמד 835-M D250 / 10”. מאז (במשך 25 שנה), מגופים אלו סיפקו פתרון אמין ואיכותי ביותר, וחברת מקורות יישמה פרויקטים אסטרטגיים נוספים בהיקף גדול תוך שימוש במוצרי ברמד.

כפי שמוכח במחקר מקרה זה, מגופי צופה הלם של ברמד מבטיחים פתרון הלם מים בעל ביצועים גבוהים, שניתן לסמוך עליו לשנים רבות – גם במערכות בלחץ גבוה ובתנאים קשים. מומחי ההלם שלנו מציעים שירותי ניתוח מתקדמים למגוון רחב של פרויקטים, וכן הערכות מצוינות של תנודות לחץ לאורך מערכות ובתרחישים חולפים שונים. משמעות הדבר היא שדוחות ההלם שלנו כוללים המלצות המבוססות על מודלים הידראוליים מאומתים ומנוסים, וניתן להסתמך עליהם ליישום פתרונות אמינים וארוכי טווח.