Wat is waterslag met terugslagkleppen

Waterslag is een veelvoorkomend probleem in vloeistofsystemen, vooral die met terugslagkleppen. Dit artikel onderzoekt de oorzaken, gevaren en preventietechnieken voor waterslag, waarbij de nadruk ligt op de rol van terugslagkleppen bij het verzachten of verergeren van het probleem.

Wat is waterhamer

Waterslag, ook wel hydraulische schok genoemd, is een drukstoot of golf die wordt veroorzaakt door de kinetische energie van een vloeistof in beweging wanneer deze plotseling wordt gedwongen te stoppen of van richting te veranderen. Dit fenomeen kan optreden in vloeistofsystemen, inclusief leidingen en kleppen, en kan tot aanzienlijke schade leiden als er niets aan wordt gedaan.

Wat veroorzaakt waterslag

• Plotselinge veranderingen in de vloeistofsnelheid: Treedt op als gevolg van het snel sluiten van de klep of het uitschakelen van de pomp. Wanneer een klep snel sluit of een pomp abrupt stopt, wordt het momentum van de vloeistof plotseling onderbroken, waardoor een drukgolf zich door het systeem voortplant.
• Hoge vloeistofsnelheden en lange rechte pijpleidingen: Terwijl de vloeistof met hoge snelheid door uitgestrekte, ononderbroken pijpsecties beweegt, neemt de kans op aanzienlijke drukstoten toe wanneer de stroom plotseling wordt gestopt of omgeleid.
• Verticale pijporiëntaties met opwaartse stroming: In deze gevallen kunnen het gewicht van de vloeistof en de plotselinge richtingsverandering de drukstoot versterken, wat kan leiden tot ernstigere waterslagincidenten.
• Onjuiste klepselectie en plaatsing: Kleppen die te klein zijn, verkeerd zijn aangebracht of te dicht bij pompen of andere bronnen van stromingsverstoring zijn geplaatst, kunnen de waarschijnlijkheid en ernst van waterslaggebeurtenissen vergroten.
• Gebrek aan middelen om waterslag te beperken: De afwezigheid van waterslagbeperkende voorzieningen, zoals buffertanks, luchtkamers of waterslagafleiders, kan bijdragen aan het optreden en de ernst van waterslag. Deze apparaten helpen drukstoten te absorberen en de schadelijke effecten van hydraulische schokken te minimaliseren.

Hoe terugslagkleppen de waterslag kunnen verergeren

• Traditionele terugslagkleppen kunnen de waterslag verergeren: Deze kleppen zijn voor het sluiten afhankelijk van tegenstroom en zwaartekracht, wat kan leiden tot abrupt dichtslaan en drukstoten. De klepschijf legt een aanzienlijke afstand af voordat deze wordt afgedicht, waardoor een groter volume vloeistof de richting kan omkeren en een ernstigere waterslag kan veroorzaken.
• Andere ontwerpen van terugslagkleppen zijn ook gevoelig voor dichtslaan: Kantelschijf, dubbele deur en terugslagkleppen kunnen bijdragen aan waterslag. Deze kleppen kunnen abrupt sluiten, waardoor plotselinge stroomonderbrekingen en drukpieken ontstaan.
• Snelwerkende magneetventielen kunnen bijdragen aan waterslag: Kleppen die zeer snel sluiten kunnen leiden tot plotselinge drukveranderingen en hydraulische schokgolven in het systeem.
• Te kleine of verkeerd toegepaste terugslagkleppen verergeren de waterslag: Wanneer een terugslagklep te klein is voor het debiet of niet geschikt is voor de specifieke toepassing, kan deze overmatige drukval veroorzaken, wat kan leiden tot ernstigere waterslaggebeurtenissen.

Voorkom waterslag met de juiste keuze van de terugslagklep

• Stille/niet-slam-terugslagkleppen: Voorzien van veerondersteunde sluitmechanismen die de klep sluiten voordat de stroomomkering optreedt. Deze kleppen hebben vaak schotelvormige schijven met korte verplaatsingsafstanden, waardoor het vloeistofvolume dat van richting kan veranderen en waterslag kan veroorzaken, wordt geminimaliseerd. Niet-slam-terugslagkleppen zijn effectief in elke richting, waardoor ze veelzijdige oplossingen zijn voor verschillende toepassingen.
• Terugslagkleppen voor mondstukken: Combineer de voordelen van een non-slam-ontwerp met een lage drukval. Deze kleppen hebben een gestroomlijnd stromingspad en een veerbelaste schijf die snel en soepel sluit, waardoor het risico op waterslag wordt verminderd en de efficiënte systeemprestaties behouden blijven.
• Juiste klepafmetingen: Essentieel ter voorkoming van waterslag. Kleppen moeten worden geselecteerd op basis van factoren zoals debiet, leidinggrootte en vloeistofeigenschappen om optimale prestaties te garanderen en het risico op drukstoten te minimaliseren.
• Ventiel plaatsing: Het plaatsen van terugslagkleppen uit de buurt van pompen en andere bronnen van stromingsverstoring kan het risico op waterslag helpen verminderen. Door voldoende afstand te laten tussen de klep en potentiële bronnen van plotselinge stroomveranderingen, kan de ernst van drukstoten worden geminimaliseerd.

Gevaren van het negeren van waterslag

• Schade door lawaai, trillingen en cavitatie: Waterslag kan aanzienlijke geluiden en trillingen in vloeistofsystemen veroorzaken, wat zowel storend kan zijn als een indicatie kan zijn voor onderliggende problemen. Na verloop van tijd kan de herhaalde belasting als gevolg van waterslag leiden tot cavitatieschade, eroderende leidingen, kleppen en andere componenten.
• Gescheurde leidingen, steunen en apparatuur: In ernstige gevallen kan waterslag ervoor zorgen dat leidingen, steunen en apparatuur scheuren of defect raken. De plotselinge drukstoten kunnen de structurele integriteit van het systeem overweldigen, wat kan leiden tot lekkages, breuken en mogelijk gevaarlijke situaties.
• Lekkages bij verbindingen en fittingen: Waterslag kan lekkages veroorzaken bij verbindingen en fittingen, omdat de herhaalde spanningen door drukstoten de verbindingen na verloop van tijd verzwakken. Deze lekken kunnen leiden tot vloeistofverlies, verminderde systeemefficiëntie en potentiële veiligheidsrisico's.
• Beschadigde systeemcomponenten: Gevoelige systeemonderdelen, zoals meters en meters, kunnen beschadigd raken door de intense trillingen en drukpieken die gepaard gaan met waterslag. Deze schade kan leiden tot onnauwkeurige metingen, verminderde prestaties en de noodzaak van dure reparaties of vervangingen.
• Veiligheidsrisico's en ongeplande stilstand: Waterslag kan potentiële veiligheidsrisico's met zich meebrengen, aangezien het plotseling falen van leidingen of componenten kan leiden tot vloeistoflekken, schade aan apparatuur en zelfs letsel aan personeel in de buurt. Bovendien resulteren waterslagincidenten vaak in ongeplande stilstand, omdat reparaties en vervangingen nodig zijn om de schade veroorzaakt door drukstoten aan te pakken.

Veelgestelde vragen

Kunnen terugslagkleppen een waterslag veroorzaken?

Ja, terugslagkleppen kunnen waterslag veroorzaken of eraan bijdragen als ze niet op de juiste manier worden geselecteerd of geïnstalleerd. Traditionele terugslagkleppen en andere ontwerpen die gevoelig zijn voor plotselinge sluiting kunnen leiden tot abrupte stroomonderbrekingen en drukstoten.

Wat is de beste terugslagklep voor een waterslag?

De beste terugslagklep om waterslag te voorkomen is een stille of niet-slam terugslagklep met een veerondersteund sluitmechanisme. Deze kleppen, zoals schotel- of mondstukterugslagkleppen, sluiten snel en soepel voordat de stroomomkering optreedt, waardoor het risico op plotselinge drukveranderingen en hydraulische schokgolven wordt verminderd.

Welke klep veroorzaakt waterslag?

Verschillende kleppen kunnen waterslag veroorzaken als ze te snel sluiten of niet geschikt zijn voor de specifieke toepassing. Traditionele terugslagkleppen, kantelschijfkleppen, dubbele deurkleppen, terugslagkleppen en snelwerkende magneetkleppen behoren tot de typen kleppen die kunnen bijdragen aan waterslag als ze niet op de juiste manier worden geselecteerd of geïnstalleerd.

Hoe klinkt waterhamer?

Waterslag klinkt vaak als een luid bonzend, kloppend of hamerend geluid in leidingen en kleppen. De intensiteit van het geluid kan variëren afhankelijk van de ernst van de drukstoot en de specifieke kenmerken van het vloeistofsysteem. In sommige gevallen kan waterslag ook trillingen veroorzaken die voelbaar zijn in het hele leidingnetwerk.

Conclusie

Waterslag is een ernstig probleem in vloeistofsystemen, vooral in systemen met terugslagkleppen. Door inzicht te krijgen in de oorzaken, gevaren en preventietechnieken die verband houden met waterslag, kunnen ingenieurs en systeemontwerpers weloverwogen beslissingen nemen om dit probleem te verzachten. De juiste keuze, maatvoering en plaatsing van de terugslagkleppen zijn van cruciaal belang om het risico op waterslag te minimaliseren en de levensduur en betrouwbaarheid van vloeistofsystemen te garanderen.