水锤为何会引发爆管?智能监测捕捉瞬时压力波(水锤现象的原理) ypxx.net

有时家中的水管里突然“咚”地一响,多半是水锤在作祟。因为水流被阀门、水泵或龙头突然截断,动能来不及消散,就转为压力波在管道里横冲直撞。它不挑位置、不看时间,随时可能出现。也正因如此,提前识别水锤、主动避开它的冲击,是化解爆管的一大手段。在吉林省中部城市,正在实现水锤效应自动、智能识别。

一、水锤效应可视化

吉林省中部城市引松供水工程正在把实时监测向输水一线延伸。全线长达704公里,依托数字孪生技术构建起覆盖全程的感知体系,布设200余套压力水听设备,一共3261个监测点。无论是水压变化还是水锤现象,都变成了可视化的数据。

在省水务集团调度中心,大屏实时呈现着这条长距离输水通道的状态。沿线5座大型泵站内,轮式机器人和挂轨机器人各司其职,按照设定路线自动巡查。高清视觉设备负责采集现场画面,红外成像则用于发现温度异常,同时还能自动获取仪表信息、判断阀门及开关状态,由“有人盯守”向“少人干预、智能监管”转变。

二、数智化水锤防护

水锤不是管道里凭空多出来的一锤子砸下去。它在水流速度突然改变的时候出现。阀门快速关闭、泵组突然停机等都会让水被迫减速或改向。水流的动能转成压力能,又形成了压力波。压力波在管道里传播,遇到弯头、阀门、分支,又会反射、叠加。正压可能击破管壁,负压可能带来气蚀。这一切发生得很快。

WITBEE®万宾科技®智能水锤监测仪EN401-PWH通过高频压力传感器、水听器做数据采集。高频压力传感器采集管道内变化的压力,水听器采集管道内的声音、振动信号。高频采样让短暂出现的压力峰值、振荡、衰减过程被记录下来。数据上传系统后,系统根据数据自行分析水锤冲击程度如何、发生在什么时间、与哪一段管道相关,实现从“爆管抢修”到“提前避险”的转变。

抢修发生在爆管之后,避险发生在爆管之前。智能水锤监测仪在压力波还没有造成破坏前,能给出实时数据,指导关阀速度的调整、泵启停顺序的变化,在事态恶化前处理,实现数智化防护。