การป้องกันแรงดันกระแทกในท่อด้วยการใช้วาล์วระบายอากาศแบบต่าง ๆ

สวัสดีและยินดีต้อนรับสู่ Controlling Water พื้นที่สำหรับพูดคุยเกี่ยวกับมิเตอร์น้ำและข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำ ในแต่ละตอน เราจะพูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมที่มีความเชี่ยวชาญในทุกเรื่องเกี่ยวกับวาล์ว มิเตอร์ และความรู้แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรมน้ำ วันนี้เราอยู่กับคุณคอลิน เคิร์กแลนด์ จาก BERMAD Australia ซึ่งเป็นหนึ่งในวิศวกรของ BERMAD AU

เขามีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมากกว่า 30 ปี โดยทำงานกับระบบท่อที่อาจเกิดแรงดันกระแทกจากน้ำได้ คอลิน ผมรู้สึกตื่นเต้นมากที่จะได้พูดคุยกับคุณเกี่ยวกับแรงดันกระแทกจากน้ำในวันนี้ นี่เป็นคำที่เราได้ยินกันบ่อยมาก เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป และอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระบบท่อในหลากหลายสถานการณ์ ดังนั้นจึงน่าตื่นเต้นมากที่เราจะได้พูดคุยเชิงลึกเกี่ยวกับเรื่องนี้ในวันนี้

ก่อนที่เราจะเข้าสู่ตัวอย่างสถานการณ์ต่าง ๆ และผมเองก็มีประสบการณ์เกี่ยวกับแรงดันกระแทกจากน้ำที่อยากเล่าให้คุณฟังด้วย จริง ๆ แล้วแรงดันกระแทกจากน้ำคืออะไร? คุณจะอธิบายมันอย่างไร?

ปรากฏการณ์วอเตอร์แฮมเมอร์ คือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในท่อส่งน้ำทุกประเภท เมื่อเกิดการเพิ่มขึ้นของน้ำอย่างรวดเร็ว เกินกว่าที่ปกติจะเกิดขึ้นได้ ซึ่งโดยทั่วไปเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลอย่างรวดเร็ว ดังนั้น หากเราเห็นการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลอย่างรวดเร็ว เช่น มีคนปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว เรามักจะเห็นแรงดันเพิ่มขึ้นอย่างเฉียบพลัน ซึ่งแรงดันนี้จะสะท้อนกลับเข้าสู่ระบบ

วอเตอร์แฮมเมอร์นี้สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วที่น่าทึ่ง หากท่อส่งน้ำเต็มไปด้วยน้ำ และเรากำลังเดินทางผ่านท่อเหล็กเป็นตัวอย่าง มันจะเคลื่อนที่ได้ถึงหนึ่งกิโลเมตรต่อวินาที หรือหนึ่งพันเมตรต่อวินาที

ว้าว.

แต่ถ้าเป็นท่อที่ยืดหยุ่นมากกว่าและมีแรงดันต่ำกว่า เช่น ท่อโพลี ความเร็วของคลื่นแรงดันอาจอยู่ที่ประมาณ 300 ถึง 400 เมตรต่อวินาที ซึ่งก็ยังถือว่าเป็นคลื่นแรงดันที่เดินทางได้เร็วมาก เหมือนกับคลื่นที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่ายเมื่อมีใครปิดวาล์ว แล้ว Water Hammer คืออะไร? คือการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วหรือการเพิ่มขึ้นของแรงดันอย่างรวดเร็วเกินกว่าสภาวะการทำงานปกติที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของการไหลอย่างฉับพลัน

น่าสนใจมาก น่าสนใจมาก และมันยังทำให้สิ่งนี้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงของแรงดันนั้น มันทำให้เกิดเสียงที่น่าทึ่งอีกด้วย

มันทำได้ ใช่ มันก็น่ากลัวเล็กน้อยเหมือนกัน

ใช่ มันเป็นไปได้ มันเป็นไปได้! ฉันจำได้ว่าฉันเคยอยู่ในอพาร์ตเมนต์ และเราเคยเจอแรงดันกระแทกในท่อ มันเป็นอาคารเก่ามาก เป็นอาคารที่สวยงามและท่อก็เก่าเช่นกัน แล้วแรงดันกระแทกก็เกิดขึ้น มันรบกวนมาก เกิดขึ้นได้ตลอดทั้งกลางวันและกลางคืน คาดเดาไม่ได้เลย คุณจะคิดว่าทุกอย่างเงียบสงบแล้ว แต่จู่ ๆ ก็เริ่มได้ยินเสียงเคาะ แล้วก็คิดว่า ไม่เอาน่า อย่าเป็นอีกเลย

ใช่ครับ สถานการณ์แบบนั้นเกิดขึ้นบ่อย ผมยังจำได้เลยว่าลูกชายของผมเคยทำงานกะกลางคืน แล้วเขากลับบ้านมาอาบน้ำตอนกลางคืน พอเขาปิดฝักบัว คุณก็จะได้ยินเสียงดังปัง ๆ ๆ ทุกคืนเลย รู้ไหมครับ? ดังนั้น ใช่ มันเกิดขึ้นทั้งในบ้านและในสถานการณ์แบบของคุณ อาจจะเป็นเพราะซาร่าห์เปิดปิดวาล์วเร็วมากก็ได้ เพราะถ้าคุณนึกย้อนกลับไปเมื่อหลายปีก่อน เราไม่เคยมีก๊อกแบบโยกมาก่อน เวลาไปที่อ่างล้างหน้า เราจะมีก๊อกที่เปิดปิดได้ทันที แต่สมัยก่อนเรามีก๊อกที่ต้องหมุนซึ่งใช้เวลานานกว่าจะปิดได้ เราเลยไม่ค่อยเจอปัญหาแรงดันน้ำกระแทกเท่าไหร่ แต่ทุกวันนี้เรามีอุปกรณ์หลายอย่างที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของการไหลอย่างรวดเร็ว นั่นแหละคือสิ่งที่เกิดขึ้น ดังนั้นในกรณีของคุณ อาจจะเป็นเพราะมีคนเปิดปิดวาล์วบางตัวก็ได้ หรืออาจจะมีอากาศในระบบน้ำร้อนที่ถูกอัดอยู่ก็ได้ มันอาจเกิดได้จากหลายสาเหตุ แต่มันเป็นเรื่องปกติ เกิดขึ้นได้ทุกที่ และมันจะไม่หายไปไหน แต่เราสามารถจัดการและแก้ไขมันได้ครับ

ดีใจที่ได้ยินเช่นนั้น แล้ววาล์วระบายอากาศในท่อช่วยลดผลกระทบของแรงดันกระแทกน้ำได้อย่างไร?

ใช่ครับ คำถามดีมาก แม้แต่ถ้าย้อนกลับไปที่คำถามที่คุณถามเกี่ยวกับอาคารอพาร์ตเมนต์ของคุณ วิศวกรไฮดรอลิกแทบทุกคนมักจะพยายามออกแบบให้มีระบบ หากมีน้ำจ่ายอยู่ในระบบ เราต้องการให้มีแต่น้ำเท่านั้น เราไม่ต้องการให้อากาศเข้าไปอยู่ในระบบ เพราะถ้ามีอากาศในท่อส่งน้ำ อากาศจะถูกบีบอัดได้ ดังนั้นเมื่ออากาศถูกบีบอัดและเราเปิดวาล์วให้น้ำไหล แล้วปิดวาล์วทันที มันจะเกิดแรงกระแทกหรือแรงสั่นสะเทือนในท่อจนเกิดการสั่นไหวและเกิดปัญหาต่าง ๆ ตามมา

เหตุการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นได้ในระบบขนาดใหญ่มาก เช่น อาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ เหมืองแร่ หรือระบบชลประทาน ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกัน แล้ววาล์วระบายอากาศใหม่จะเข้ามามีบทบาทอย่างไร? วาล์วระบายอากาศถูกออกแบบมาเพื่อระบายอากาศที่ติดค้างอยู่ในท่อโดยอัตโนมัติ หากมีอากาศปะปนอยู่ในผลิตภัณฑ์หรือในท่อ เพื่อให้เหลือแต่น้ำในระบบ ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างมาก

นั่นเป็นเพียงแง่มุมหนึ่ง อีกแง่มุมหนึ่งคือ คุณสามารถใช้วาล์วระบายอากาศเพื่อป้องกันแรงกระแทกในท่อได้ เช่น ถ้าผมเติมน้ำเข้าท่อเร็วเกินไป อาจเกิดแรงกระแทกในท่อได้ หากผมติดตั้งวาล์วป้องกันแรงกระแทก (anti-slammer valve) ผมจะสามารถควบคุมอัตราการเติมน้ำให้เหมาะสมได้ น้ำจะไหลเข้าอย่างควบคุมและป้องกันแรงกระแทกในท่อ

ดังนั้น วาล์วระบายอากาศจึงสามารถนำไปใช้ในงานหลากหลายรูปแบบในเครือข่ายน้ำทุกประเภท เพื่อให้มั่นใจว่าเราจะลดปัญหาแรงกระแทกในท่อให้น้อยที่สุดอย่างแน่นอน

เดี๋ยวฉันจะถามคุณเกี่ยวกับเรื่องไม่กระแทกในอีกสักครู่ แต่ก่อนหน้านั้น คุณพูดถึงสุญญากาศประเภทนี้ที่มีอากาศอยู่ในเส้นท่อ มีปัญหาเกี่ยวกับการทำลายสุญญากาศหรือไม่?

ใช่ครับ อย่างที่ผมได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ ในอุดมคติแล้ว เราไม่ต้องการให้มีอากาศอยู่ในท่อส่งน้ำ แต่ในบางกรณี หากจะยกตัวอย่างการใช้งานพื้นฐานที่สุด ลองนึกภาพว่าเรามีปั๊มน้ำอยู่ที่จุดต่ำสุดซึ่งสูบน้ำขึ้นไปบนเนินเขา และเมื่อเนินเขาลาดลงอีกฝั่ง น้ำก็จะไหลลงไปยังถังเก็บน้ำ หากเราปิดปั๊มน้ำ น้ำที่กำลังไหลขึ้นไปยังยอดเนินจะหยุดนิ่ง แต่ส่วนน้ำที่อยู่บนยอดเนินจะไหลลงไปยังถังเก็บน้ำ ในขณะนั้นจะเกิดปรากฏการณ์คอลัมน์แยกตัว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ความดันในท่อลดต่ำกว่าความดันบรรยากาศและอากาศจะถูกดูดเข้าไปในท่อ

เมื่ออากาศถูกดูดเข้าไป และคอลัมน์น้ำกลับมารวมตัวกันอีกครั้ง หากอากาศถูกปล่อยออกเร็วเกินไป จะเกิดแรงกระแทกของน้ำ (water hammer) นี่คือปัญหาคอลัมน์แยกตัว ดังนั้นเราสามารถติดตั้งวาล์วระบายอากาศที่สามารถให้อากาศเข้าได้อย่างรวดเร็ว แต่ปล่อยออกอย่างช้า ๆ ในอัตราที่ควบคุมได้เพื่อป้องกันแรงกระแทกของน้ำ และนี่เองคือสิ่งที่คุณได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้ว่าวาล์วป้องกันการกระแทก (anti-slam valve) ทำหน้าที่นี้

อืม น่าสนใจมาก น่าสนใจจริงๆ ฟังดูเหมือนว่า วาล์วระบายอากาศอาจทำให้เกิดแรงดันกระแทกของน้ำได้ในบางกรณี

ผมรู้สึกเสียใจอย่างมากที่ต้องพูดว่า… ใช่ พวกเขาทำได้ ใช่ครับ

ปัจจุบันมีซอฟต์แวร์สำหรับการจำลองอยู่มากมาย ซึ่งวิศวกรใช้ในการออกแบบระบบท่อและวิเคราะห์ประเด็นเกี่ยวกับแรงกระแทกของน้ำ และพวกเขาสามารถจำลองสถานการณ์ที่เกิดการแยกตัวของคอลัมน์น้ำได้จริง ๆ การมีวาล์วที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแยกตัวของคอลัมน์น้ำ เช่น Fox RFP ซึ่งเราเรียกว่าวาล์วป้องกันการเติมน้ำอย่างรวดเร็วหรือวาล์วอากาศแบบป้องกันการกระแทก อย่างที่ผมบอกไป คือปล่อยให้อากาศเข้าได้อย่างรวดเร็วแต่ควบคุมอัตราการไหลให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม และปล่อยอากาศออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเราทราบดีว่ามันได้ผล และในปัจจุบันนี้มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับวิธีการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์เหล่านี้ หากคุณมีเกณฑ์ที่ถูกต้องและนำข้อมูลเข้าไปในซอฟต์แวร์จำลอง คุณจะเห็นผลลัพธ์ที่ดีมาก ๆ

ดังนั้นจึงปลอดภัยและได้รับการพิสูจน์แล้วในปัจจุบัน เมื่อ 15-20 ปีก่อน แทบจะไม่เคยได้ยินเรื่องนี้เลย แต่ในวันนี้ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าไปทุกด้าน นี่คือวิธีที่ดีมากในการใช้ผลิตภัณฑ์เพื่อลดแรงกระแทกของน้ำ และวาล์วระบายอากาศในระบบทั้งหมดถือเป็นชิ้นส่วนที่เล็กมาก โดยปกติจะเป็นสัดส่วนที่เล็กมากของต้นทุนเครือข่ายทั้งหมด แต่สามารถให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมได้ สำหรับบางคนอาจคิดว่ามันไม่แพงพอ แต่ถ้าคุณนำไปใส่ในซอฟต์แวร์และดูผลลัพธ์ ก็พิสูจน์ได้แล้วว่ามันได้ผลจริง

น่าสนใจมาก ซอฟต์แวร์นี้ดูเหมือนจะช่วยลดความเสี่ยงและลดความซับซ้อนที่อาจเกิดขึ้นจากแรงดันกระแทกในระบบน้ำ และยังช่วยให้คุณเข้าใจสถานการณ์ของคุณได้ดีขึ้นด้วยการดูการจำลองสถานการณ์

คุณกำลังเห็นมันแบบเรียลไทม์ ซาราห์

ดังนั้น สิ่งที่คุณเห็นคือ เราจะปิดปั๊มในอีกห้าวินาที จากนั้นปิดในอีกสิบวินาที แล้วปิดในอีกยี่สิบวินาที และดูว่าแรงดันคลื่นทำงานอย่างไรจริง ๆ มาดูกันว่าชิ้นส่วนต่าง ๆ ทำงานอย่างไรในสถานการณ์นั้น และใช่ มันช่วยลดหรือขจัดความเสี่ยง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ เพราะมันจำลองสิ่งที่จะเกิดขึ้น (ถ้าคุณใส่ข้อมูลที่ถูกต้อง) และนั่นคือสิ่งที่เรารู้ดีมากที่ Bermad คือวิธีช่วยเหลือผู้ใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านั้น เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจำลองอย่างถูกต้อง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง

มีคุณค่ามาก

ใช่

ขอให้เราพักสั้น ๆ ก่อนจะกลับมาพูดคุยกันต่อเกี่ยวกับการลดแรงกระแทกของน้ำในระบบติดตั้งที่ซับซ้อนซึ่งมีภูมิประเทศแตกต่างกัน

คุณกำลังรับฟังรายการ Controlling Water พอดแคสต์ของ Bermad แหล่งข้อมูลหลักสำหรับทุกเรื่องเกี่ยวกับเทคโนโลยีน้ำ วาล์ว และมิเตอร์ หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์หรือหัวข้อที่กล่าวถึงในตอนนี้ รวมถึงแหล่งข้อมูลและบทความมากมายที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนคุณในฐานะมืออาชีพด้านน้ำ กรุณาเยี่ยมชม https://www.bermad.com.au

ตอนนี้ กลับเข้าสู่รายการกันต่อ

ผมตระหนักว่าเราได้พูดถึงซอฟต์แวร์การจำลองบางตัวไว้ในตอนอื่นเกี่ยวกับแรงกระแทกของน้ำ และเราจะเพิ่มรายละเอียดเหล่านั้นไว้ในบันทึกรายการของตอนนี้ ซึ่งน่าตื่นเต้นมาก

เยี่ยม!

ยอดเยี่ยม

ดังนั้น ฉันอยากจะยกตัวอย่างสถานการณ์ให้คุณฟังนะ โคลิน สมมติว่าการออกแบบท่อของคุณซับซ้อนมาก หรืออยู่ในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศลาดชัน คุณคิดว่ามีวิธีแก้ไขอะไรบ้างที่จะช่วยลดปัญหาแรงดันกระแทกของน้ำในสถานการณ์นี้?

ถูกต้อง ดังนั้นอาจมีวิธีแก้ไขที่หลากหลายมากมาย ซาราห์ ในพื้นที่ที่มีภูมิประเทศลาดชัน มักจะมีสิ่งที่เราเรียกว่าแรงดันสถิตสูง กล่าวคือ เมื่อปั๊มไม่ได้ทำงาน เรายังคงมีแรงดันสูงมากในท่อส่งน้ำ แต่เมื่อปั๊มเริ่มทำงาน เราจะเพิ่มแรงดันนั้นเพื่อให้น้ำไหลได้ ดังนั้น วิธีแก้ไขบางอย่างที่เป็นไปได้ ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ได้ อาจเป็นสิ่งที่เราเรียกว่าถังกันกระแทกหรือถังกันกระแทกทางเดียว ซึ่งเป็นถังขนาดใหญ่ที่มีขนาดเฉพาะ ภายในมีถุงลมหรือแรงดันอากาศที่ช่วยดูดซับคลื่นย้อนกลับ และยังช่วยป้องกันไม่ให้อากาศเข้าสู่ระบบท่ออีกด้วย ถังเหล่านี้จะเติมช่องว่างหากเกิดการแยกคอลัมน์น้ำ เป็นเทคโนโลยีที่ดีและพิสูจน์แล้ว มีราคาแพง ขนาดใหญ่ เป็นทางออกที่ดีมาก แต่ในบางกรณีอาจไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ

ตัวอย่างเช่น หากเราอยู่ในเมืองใหญ่และมีสถานีถ่ายโอนขนาดใหญ่ และต้องติดตั้งถังขนาด 20,000 ลิตรสองถังข้างถนน ก็อาจไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ แล้วมีวิธีแก้ไขอื่นๆ อะไรบ้าง? อาจเป็นวาล์วระบายแรงดัน กล่าวคือ วาล์วระบายแรงดันที่ทำงานได้รวดเร็วมาก สามารถลดแรงดันกระแทกได้ทันที หรืออาจเป็นวาล์วระบายอากาศที่ช่วยให้อากาศเข้าและควบคุมการระบายอากาศ หรืออาจมีอุปกรณ์ที่ติดตั้งกับปั๊มเพื่อควบคุมไม่ให้ปั๊มหยุดทำงานเร็วเกินไป ซึ่งเรียกว่าการควบคุมปั๊ม กล่าวคือ เมื่อปั๊มเริ่มทำงาน เราจะเปิดวาล์วอย่างช้าๆ ทีละน้อย ให้น้ำไหลเข้าสู่ระบบอย่างค่อยเป็นค่อยไป และเมื่อจะปิดปั๊ม ก่อนจะปิดปั๊ม เราจะปิดวาล์วนี้อย่างช้าๆ ทีละน้อย แล้วจึงปิดปั๊มเมื่อการไหลเกือบเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงมีวิธีแก้ไขมากมายสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน คุณภาพน้ำที่แตกต่างกัน กลุ่มตลาดที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้ราคาที่เหมาะสม วิธีแก้ไขที่เหมาะสมและเป็นไปได้ในทางปฏิบัติต่อปัญหาที่อาจเกิดขึ้น

น่าสนใจ และถ้าอย่างนั้น ลองเปลี่ยนสถานการณ์กันสักหน่อย

แน่นอน

สมมติว่าคุณมีภูมิประเทศที่ราบเรียบ จะมีแนวทางแก้ไขใดที่เหมาะสมบ้าง?

ใช่ ดังนั้นจึงมีสองสถานการณ์ที่แตกต่างกันมาก งั้นขอยกตัวอย่างในทางปฏิบัติของฟาร์มแห่งหนึ่งในพื้นที่ชนบทที่ราบมาก ๆ ซึ่งมีเครือข่ายท่อที่ยาวมากต่อออกไปยังหัวฉีดน้ำ ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณไม่มีแรงดันสถิตมากนัก หรือแรงดันที่มีอยู่เมื่อปั๊มน้ำปิดอยู่ คุณจะมีโอกาสสูงมากที่จะเกิดการแยกคอลัมน์ นั่นคือเมื่อแรงดันในท่อลดลงต่ำกว่าศูนย์ อากาศจะถูกดูดเข้าไปในปริมาณมาก และแน่นอนว่าเมื่ออากาศนั้นเข้าไปอยู่ในท่อ ซึ่งสามารถยุบตัวได้ ก็จะทำให้เกิดแรงกระแทกของน้ำได้ ดังนั้นเราจึงต้องการผลิตภัณฑ์ที่สามารถลดผลกระทบเหล่านั้นและระบายอากาศออกในอัตราที่ควบคุมได้

ดังนั้น แม้ว่าสิ่งต่าง ๆ เช่นถังแรงดันจะเหมาะสมที่สุดในสถานการณ์นั้น แต่ขนาดอาจใหญ่และมีราคาแพงมากสำหรับเกษตรกรที่ทำระบบชลประทาน จึงไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสมในทางปฏิบัติ

ถูกต้อง

แต่ถ้าเป็นหน่วยงานประปา พวกเขาอาจตัดสินใจว่า ไม่ เรามีที่ดิน เรามีพื้นที่ เราอาจตัดสินใจทำแบบนั้นก็ได้ ดังนั้นมันขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของแต่ละการติดตั้ง ไม่ได้หมายความว่าแบบใดแบบหนึ่งดีกว่าอีกแบบ แต่มันคือการเลือกสิ่งที่เหมาะสมกับงานที่ถูกต้อง

แน่นอน แน่นอน แล้วมีตัวเลือกที่มีต้นทุนต่ำหรือไม่?

ใช่

สิ่งนั้นมีอยู่หรือไม่?

แน่นอนครับ วาล์วระบายอากาศถือเป็นตัวอย่างคลาสสิกของเรื่องนี้ เพราะวาล์วระบายอากาศในระบบท่อความยาวห้ากิโลเมตร อาจเป็นการลงทุนเพียง 5,000 ดอลลาร์ ในโครงสร้างพื้นฐานมูลค่า 10 ล้านดอลลาร์ แต่ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์นี้ในการทำงานและควบคุมการระบายอากาศนั้นน่าทึ่งและได้รับการพิสูจน์แล้ว สามารถจำลองได้ สามารถเห็นได้ และในปัจจุบันเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทำงานได้ดีและมีประสิทธิภาพนั้นได้รับการพิสูจน์แล้ว ดังนั้นเราจึงภูมิใจมากที่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ แต่ไม่ใช่แค่การมีผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ต้องรู้ว่าคุณนำไปใช้ในงานที่เหมาะสม ตำแหน่งที่ถูกต้อง และสามารถจำลองการทำงานได้อย่างถูกต้อง รวมถึงสามารถเห็นการทำงานตามที่ออกแบบไว้เพื่อให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์

แน่นอนค่ะ ดูเหมือนว่าการพิจารณาและทำความเข้าใจปัจจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้องนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการค้นหาโซลูชันที่เหมาะสม ดังนั้นฉันอยากจะพูดถึงวาล์วกันกระแทก (anti-slam valves)

วาล์วกันกระแทกมีการออกแบบวาล์วอากาศแบบใดบ้างที่ช่วยป้องกันแรงกระแทกของน้ำ?

แน่นอน ในออสเตรเลีย Sarah มีหมวดย่อยที่อธิบายถึงหน้าที่ต่าง ๆ อย่างละเอียด และโดยทั่วไปจะมีรูปแบบการออกแบบหลักอยู่ประมาณสี่หรือห้าประเภทที่ผู้ผลิตหลายรายนำไปใช้ แต่โดยมากแล้วจะสรุปได้เป็นสองหน้าที่หลัก หนึ่งในนั้นโดยพื้นฐานแล้วคือสิ่งที่ในอุตสาหกรรมเรียกกันว่า RFP หรือการป้องกันการเติมอย่างรวดเร็ว ซึ่งโดยทั่วไปหมายความว่า: ฉันจะอนุญาตให้อากาศถูกปล่อยออกในอัตราที่ควบคุมได้อย่างปลอดภัย แต่ถ้าอัตรานั้นกลายเป็นระดับที่ควบคุมไม่ได้ หรือพูดอีกอย่างคือ ความเร็วของอากาศที่ออกจากวาล์วสูงเกินไปจนทำให้เกิดแรงกระแทกของน้ำ ฉันจะชะลอความเร็วของคุณลง

ถูกต้อง

ดังนั้นมันจึงระบุว่าเหมาะสมกับการใช้งาน ดีมาก ผมปล่อยให้วาล์วเติมน้ำและนั่นก็ดีมาก และยังช่วยให้อากาศจำนวนมากไหลกลับเข้าสู่ท่อได้ แต่ก็ปลอดภัย สถานการณ์อีกแบบที่เรามีคือเรามีสิ่งที่เราเรียกว่า วาล์วอากาศแบบป้องกันการกระแทก ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ในกรณีที่เกิดปัญหา water hammer นี่คือกรณีที่เกิดการแยกคอลัมน์น้ำ และมีอากาศจำนวนมากไหลเข้าสู่ท่ออย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันสุญญากาศ จากนั้นจะมีรูระบายขนาดเล็กมากที่ปล่อยอากาศออกด้วยอัตราที่ช้ามากและควบคุมได้ ดังนั้นจึงใช้ช่องอากาศภายในท่อเพื่ออัดและทำให้น้ำทั้งสองส่วนกลับมารวมกันอย่างนุ่มนวล

ดังนั้นจึงเรียกว่าแอนตี้สแลม

ป้องกันการกระแทก! ใช่เลย ถูกต้องแล้ว เพราะแม้ว่าฉันจะไม่ชอบเท่าไหร่ แต่จริง ๆ แล้ววาล์วอากาศสามารถทำให้เกิดแรงดันกระแทกในท่อได้ แต่สำหรับวาล์วป้องกันการกระแทกนั้นถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันปัญหานี้

ยอดเยี่ยมมาก น่าสนใจมาก ถ้าการออกแบบรูระบายแบบคงที่ เช่น anti-slam เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เราควรใช้วาล์วอากาศประเภทนี้ตลอดแนวท่อทั้งหมดหรือไม่?

ดูสิ ซาราห์ มันสามารถทำได้ โดยทั่วไปถือว่าดีแต่ไม่ค่อยนำไปใช้จริง เพราะท่อส่วนใหญ่จะถูกเติมน้ำเต็มเกือบตลอดอายุการใช้งาน และจะถูกระบายน้ำออกหมดจริง ๆ ก็เฉพาะตอนซ่อมบำรุงหรือเกิดเหตุการณ์สำคัญบางอย่างเท่านั้น แต่ทั้งนี้ก็มีท่ออีกหลายประเภท เช่น ท่อส่งน้ำเสียที่ต้องเริ่มและหยุดการทำงานถึง 300 ครั้งต่อวัน และจะมีการเติมน้ำและระบายน้ำบางส่วนในท่อทุกวัน

ดังนั้นถ้าเราติดตั้งวาล์วป้องกันการกระแทกที่ทุกจุด เนื่องจากวาล์วเหล่านี้มีรูระบายอากาศขนาดเล็กจำกัด อาจใช้เวลานานเกินไปกว่าท่อจะเต็มน้ำ ดังนั้นจึงไม่ค่อยเหมาะสมที่จะติดตั้งในทุกจุด เว้นแต่ท่อจะถูกเติมน้ำเต็มตลอดเวลา เราจึงมักจะเลือกติดตั้งวาล์วป้องกันการกระแทกที่มีรูระบายอากาศคงที่ในตำแหน่งที่สำคัญ เช่น ที่สถานีสูบน้ำ ที่จุดที่มีการวิเคราะห์พบการแยกคอลัมน์น้ำ หรืออาจจะก่อนวาล์วหลักที่มีขนาดใหญ่มาก ซึ่งเมื่อปิดวาล์วขนาดใหญ่นี้ เราต้องการให้การรวมตัวของคอลัมน์น้ำเกิดขึ้นอย่างช้า ๆ ดังนั้นวาล์วประเภทนี้จึงเป็นวาล์วเชิงกลยุทธ์ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหา water hammer โดยเฉพาะ

และดูเหมือนว่า หากย้อนกลับไปที่ประสบการณ์ของ Bermad และซอฟต์แวร์การจำลองที่เราได้พูดถึง การสามารถตัดสินใจเชิงกลยุทธ์เกี่ยวกับตำแหน่งที่จะติดตั้งวาล์วประเภทนี้โดยเฉพาะจะกลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

และนั่นคือสิ่งที่ซอฟต์แวร์สำหรับการจำลองแบบสามารถทำได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ผมไม่สามารถทำได้ ผมพอจะคาดเดาได้ดีว่ามันจะเกิดขึ้นตรงไหน แต่ซอฟต์แวร์จะบอกคุณอย่างเฉพาะเจาะจงที่ตำแหน่งนั้น และบางครั้งเมื่อคุณดูรายงานแล้วคิดว่ามันดูไม่ถูกต้อง แต่นั่นคือข้อเท็จจริง และนั่นคือเหตุผลว่าทำไมบางครั้งตอนที่ติดตั้ง ผู้คนจะตั้งคำถามและพูดว่า ไม่รู้ว่าทำไมถึงไม่ได้ติดตั้งตรงนี้ แต่ยังไงก็ตาม นั่นคือสิ่งที่เราจะทำ แต่ซอฟต์แวร์จะระบุจุดนั้นได้จริงๆ

ยอดเยี่ยมและน่าสนใจ โคลิน ขอบคุณที่มาร่วมพูดคุยกับผมในวันนี้ เป็นการสนทนาที่ดีมากเกี่ยวกับแรงดันกระแทกในระบบน้ำ ผมได้เรียนรู้อะไรมากมาย

ยินดีครับ ขอบคุณครับ

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำ รวมถึงผลิตภัณฑ์ เคล็ดลับ การติดตั้ง การใช้งาน และเทคนิคการบำรุงรักษา สามารถเยี่ยมชม Bermad.com ได้เลยวันนี้ และสมัครรับจดหมายข่าวอุตสาหกรรมของเรา คุณจะได้เข้าร่วมกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมากกว่า 3,000 คน และเรียนรู้จากทีมผู้เชี่ยวชาญของ Bermad ที่มีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมนี้

ขอขอบคุณที่ติดตามรับชมตอนนี้ของ Controlling Water หากต้องการรับชมตอนอื่น ๆ ทรัพยากรเพิ่มเติม และวิธีการต่าง ๆ สามารถเข้าไปที่ https://www.bermad.com.au ได้เลยวันนี้