체크 밸브가 있는 워터 해머란 무엇입니까?

수격 현상은 유체 시스템, 특히 체크 밸브가 있는 시스템에서 흔히 발생하는 문제입니다. 이 기사에서는 문제를 완화하거나 악화시키는 체크 밸브의 역할에 초점을 맞춰 수격 현상의 원인, 위험 및 예방 기술을 살펴봅니다.

워터해머란?

수압충격이라고도 알려진 수격현상은 움직이는 유체가 강제로 정지하거나 방향을 갑자기 바꿀 때 운동 에너지로 인해 발생하는 압력 서지 또는 파동입니다. 이러한 현상은 파이프, 밸브 등 유체 시스템에서 발생할 수 있으며, 점검하지 않고 방치할 경우 심각한 손상을 초래할 수 있습니다.

워터해머의 원인

• 유속의 급격한 변화: 급격한 밸브 폐쇄 또는 펌프 정지로 인해 발생합니다. 밸브가 빠르게 닫히거나 펌프가 갑자기 정지하면 유체의 운동량이 갑자기 중단되어 압력파가 시스템 전체에 전파됩니다.
• 높은 유속 및 긴 직선 파이프 작동: 유체가 확장되고 중단되지 않는 파이프 섹션을 통해 고속으로 이동함에 따라 흐름이 갑자기 중단되거나 방향이 바뀌면 상당한 압력 서지가 발생할 가능성이 높아집니다.
• 상향 흐름이 있는 수직 파이프 방향: 이러한 경우 유체의 무게와 급격한 방향전환으로 인해 압력서지가 증폭되어 더욱 심각한 수격현상이 발생할 수 있습니다.
• 부적절한 밸브 선택 및 배치: 밸브 크기가 작거나 잘못 적용되었거나 펌프 또는 기타 흐름 교란 원인에 너무 가까이 위치한 경우 수격 현상이 발생할 가능성과 심각도가 높아질 수 있습니다.
• 수격현상 완화 장치 부족: 서지 탱크, 에어 챔버, 수격 방지 장치 등 수격 완화 장치가 없으면 수격 현상의 발생 및 심각도에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 장치는 압력 서지를 흡수하고 유압 충격으로 인한 손상 효과를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

체크 밸브가 워터 해머를 악화시키는 방법

• 기존 스윙 체크 밸브는 수격 현상을 악화시킬 수 있습니다.: 이 밸브는 역류와 중력에 의존하여 닫히므로 갑작스러운 슬래밍과 압력 서지가 발생할 수 있습니다. 밸브 디스크는 밀봉되기 전에 상당한 거리를 이동하므로 더 많은 양의 유체가 방향을 바꾸고 더 심각한 수격 현상이 발생할 수 있습니다.
• 다른 체크 밸브 설계도 슬래밍 현상이 발생하기 쉽습니다.: 틸팅 디스크, 이중 도어, 스톱 체크 밸브 등은 수격 현상의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 밸브는 갑자기 닫혀 흐름이 갑자기 중단되고 압력이 급등할 수 있습니다.
• 빠르게 작동하는 솔레노이드 밸브는 수격 현상에 기여할 수 있습니다.: 밸브가 매우 빠르게 닫히면 시스템에 갑작스러운 압력 변화와 유압 충격파가 발생할 수 있습니다.
• 크기가 작거나 잘못 적용된 체크 밸브로 인해 수격 현상이 악화됩니다.: 체크 밸브가 유량에 비해 너무 작거나 특정 용도에 적합하지 않은 경우 과도한 압력 강하가 발생하여 더 심각한 수격 현상이 발생할 수 있습니다.

올바른 체크 밸브 선택으로 워터 해머 방지

• 저소음/논슬램 체크 밸브: 흐름 역전이 발생하기 전에 밸브를 닫는 스프링 보조 폐쇄 메커니즘이 특징입니다. 이러한 밸브에는 이동 거리가 짧은 포핏형 디스크가 있는 경우가 많아 방향을 바꾸고 수격현상을 일으킬 수 있는 유체의 양을 최소화합니다. 논슬램 체크 밸브는 모든 방향에서 효과적이므로 다양한 응용 분야에 적합한 다용도 솔루션이 됩니다.
• 노즐 체크 밸브: 논슬램 설계의 장점과 낮은 압력강하를 결합하였습니다. 이 밸브는 유선형 흐름 경로와 빠르고 원활하게 닫히는 스프링 장착 디스크를 갖추고 있어 효율적인 시스템 성능을 유지하면서 수격 현상의 위험을 줄입니다.
• 적절한 밸브 크기: 워터해머 방지에 필수입니다. 최적의 성능을 보장하고 압력 서지 위험을 최소화하려면 유량, 파이프 크기 및 유체 특성과 같은 요소를 기반으로 밸브를 선택해야 합니다.
• 밸브 배치: 체크 밸브를 펌프 및 기타 흐름 교란 원인으로부터 멀리 배치하면 수격 현상의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 밸브와 급격한 유량 변화의 잠재적 원인 사이에 충분한 거리를 허용함으로써 압력 서지의 심각도를 최소화할 수 있습니다.

워터 해머를 무시할 때의 위험

• 소음, 진동 및 캐비테이션 손상: 수격 현상은 유체 시스템에 상당한 소음과 진동을 일으킬 수 있으며 이는 파괴적일 수도 있고 근본적인 문제를 나타낼 수도 있습니다. 시간이 지남에 따라 수격 현상으로 인한 반복적인 응력으로 인해 캐비테이션 손상이 발생하고 파이프, 밸브 및 기타 구성 요소가 침식될 수 있습니다.
• 파열된 파이프, 지지대 및 장비: 심한 경우 수격 현상으로 인해 배관, 지지대, 장비가 파손되거나 파손될 수 있습니다. 갑작스러운 압력 서지는 시스템의 구조적 무결성을 압도하여 누출, 파손 및 잠재적으로 위험한 상황을 초래할 수 있습니다.
• 조인트 및 부속품의 누출: 수격 현상은 압력 서지로 인한 반복적인 응력으로 인해 시간이 지남에 따라 연결부가 약해지기 때문에 조인트 및 부속품에 누출이 발생할 수 있습니다. 이러한 누출은 유체 손실, 시스템 효율성 감소 및 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
• 손상된 시스템 구성 요소: 게이지 및 미터와 같은 민감한 시스템 구성 요소는 수격 현상과 관련된 강렬한 진동 및 압력 스파이크로 인해 손상될 수 있습니다. 이러한 손상으로 인해 판독값이 부정확해지고 성능이 저하되며 비용이 많이 드는 수리 또는 교체가 필요할 수 있습니다.
• 안전 위험 및 계획되지 않은 가동 중지 시간: 수격 현상은 파이프나 부품의 갑작스러운 고장으로 인해 유체 누출, 장비 손상, 심지어 인근 인원의 부상까지 초래할 수 있으므로 잠재적인 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 또한 압력 서지로 인한 손상을 해결하려면 수리 및 교체가 필요하기 때문에 수격 사고로 인해 예상치 못한 가동 중단 시간이 발생하는 경우가 많습니다.

자주 묻는 질문

체크 밸브로 인해 워터 해머가 발생할 수 있습니까?

그렇습니다. 체크 밸브를 올바르게 선택하거나 설치하지 않으면 체크 밸브가 워터 해머를 유발하거나 기여할 수 있습니다. 갑작스런 폐쇄가 발생하기 쉬운 기존 스윙 체크 밸브 및 기타 설계는 갑작스러운 흐름 중단 및 압력 서지를 초래할 수 있습니다.

워터 해머에 가장 적합한 체크 밸브는 무엇입니까?

수격 현상을 방지하는 데 가장 적합한 체크 밸브는 스프링 보조식 폐쇄 메커니즘을 갖춘 저소음 또는 비슬램 체크 밸브입니다. 포핏 스타일 또는 노즐 체크 밸브와 같은 이러한 밸브는 흐름 역전이 발생하기 전에 빠르고 원활하게 닫혀 갑작스러운 압력 변화 및 유압 충격파의 위험을 줄입니다.

워터해머를 일으키는 밸브는 무엇입니까?

다양한 밸브가 너무 빨리 닫히거나 특정 용도에 적합하지 않은 경우 수격 현상이 발생할 수 있습니다. 기존의 스윙 체크 밸브, 틸팅 디스크 밸브, 이중 도어 밸브, 스톱 체크 밸브, 고속 작동 솔레노이드 밸브 등은 적절하게 선택하거나 설치하지 않을 경우 수격 현상을 일으킬 수 있는 밸브 유형 중 하나입니다.

워터해머 소리는 어떤가요?

수격 현상은 종종 파이프와 밸브에서 큰 소리, 두드리는 소리, 망치로 치는 소리처럼 들립니다. 소리의 강도는 압력 서지의 심각도와 유체 시스템의 특정 특성에 따라 달라질 수 있습니다. 어떤 경우에는 수격 현상으로 인해 배관 네트워크 전체에서 느껴질 수 있는 진동이 발생할 수도 있습니다.

결론

수격 현상은 유체 시스템, 특히 체크 밸브가 있는 시스템에서 심각한 문제입니다. 엔지니어와 시스템 설계자는 수격 현상과 관련된 원인, 위험 및 예방 기술을 이해함으로써 이 문제를 완화하기 위한 현명한 결정을 내릴 수 있습니다. 수격 현상의 위험을 최소화하고 유체 시스템의 수명과 신뢰성을 보장하려면 적절한 체크 밸브 선택, 크기 및 배치가 중요합니다.