تانک ضربه گیر (سرج تانک)

با توجه به اهمیت پدیده ضربه قوچ (Water Hammer) در تمامی خطوط انتقال آب و ایستگاه های پمپاژ شرکت ساراب به صورت تخصصی آماده همکاری در زمینه تحلیل ضربه قوچ، طراحی و ساخت مخازن و تجهیزات جانبی مخزن ضربه گیر (سرج تانک) و نصب و راه اندازی پکیج های مذکور می­باشد. جهت مشاوره رایگان و دریافت کاتالوگ ویژه مخازن آنتی سرج با ما در تماس باشید. 

ضربه قوچ چیست؟
ضربه آبی یا ضربه قوچ در خطوط لوله را شاید بتوان پیچیده‌ترین و در عین‌حال جذاب‌ترین پدیده در نظر افرادی که با سیستم‌های پمپاژ و انتقال سرو کار دارند به حساب آورد و مخزن ضربه گیر تحت فشار (سرج تانک) (Airchamber) یکی از راه مقابله با پدیده مخرب ضربه قوج در ایستگاه های پمپاژ میباشد.

ضربه قوچ از تغییر ناگهانی سرعت جریان در خط لوله به وجود می‌آید و از آنجا که در مدت زمان بسیار کوتاهی اتفاق می‌افتد به آن جریان ناماندگار (Transient) می‌گویند. اگر در جریان ماندگار در برآورد پارامترهای مختلف از قبیل افت هد اصطکاکی لوله، افت هد فرعی متعلقات لوله و غیره اشتباهی رخ دهد ممکن است سیستم نتواند آب مورد نیاز را با فشار مطلوب تامین کند. لیکن در حالت جریان ناماندگار معمولا مشکلات جدی در خطوط انتقال به‌وجود می‌آید. زیرا این نوع جریان می‌تواند باعث ایجاد فشار‌های اضافی، صدا، خلاءزایی و ارتعاشات در سیستم آبرسانی شود.

مخزن ضربه گیر یا سرج تانک تحت فشار  (Airchamber)
 

در این نوع از مخازن آنتی سرج، هوای فشرده در بالا و آب در پایین قراردارد. بعد از اینکه پمپ از کار افتاد و فشار در خط لوله کم شد (فشار منفی)، هوای فشرده در سرج تانک باعث می‌شود تا آب از مخزن هوای تحت فشار به خط لوله جریان یابد. در نتیجه هوای درون مخزن آنتی سرج و فشار آن کاهش خواهد یافت. میزان کاهش فشار هوای درون سرج تانک به مقدار حجم اولیه هوا، فرآیند ایزوترم هوا و میزان تخلیه آب آن بستگی دارد. با تخلیه آب از درون مخزن به خط لوله، کاهش سرعت آب در لوله به تدریج صورت گرفته و از فشارهای کم جلوگیری به عمل می‌آید که در نتیجه، پدیده جدایی ستون آب رخ نخواهد داد. همچنین در حالتی که فشار خط لوله بالا می رود (فشار مثبت)، فشار خط لوله کاسته می شود.
تانک های ضربه گیر تحت فشار (Airchamber) مطمئن‌ترین وسیله جهت کنترل ضربه قوچ در دو حالت افزایش و کاهش فشار است. نیاز این وسیله به تجهیزات تأمین هوای فشرده و نیز هزینه نگهداری بالا از مسایل آنها هستند.

تجهیزات جانبی مخازن ضربه گیر تحت فشار 
 

علاوه بر اهمیت طراحی و ساخت مخازن ضربه گیر، طراحی و ساخت تجهیزات جانبی این مخازن بسیار حیاتی بوده و بایستی با آنالیز ضربه قوچ، شرایط پروژه و… مناسب ترین تجهیزات از لحاظ فنی و مالی را طراحی و تهیه کرد. جهت اطلاعات بیشتر در خصوص تجهیزات جانبی سرج تانک ها بر روی این بخش کلیک بفرمایید یا با کارشناسان ما تماس حاصل بفرمایید.

نشریه شماره 517 با موضوع دستورالعمل انتخاب و طراحی تجهیزات مقابله با ضربه قوچ در تأسیسات آبرسانی شهری 
 

این دستور العمل در سال 1388 توسط برخی از اساتید صنعت آب و فاضلاب جهت طراحی و اجرای صحیح تجهیزات مقابله با ضربه تهیه و منتشر شده است. توصیه می شود کارفرمایان و شرکت های مهندسین مشاور محترم جهت رفع ابهامات احتمالی این نشریه را مطالعه بفرمایند یا جهت مشاور رایگان با کارشناسان ما تماس بگیرند.

جهت دانلود نشریه شماره 517 با موضوع دستورالعمل انتخاب و طراحی تجهیزات مقابله با ضربه قوچ در تأسیسات آبرسانی شهری اینجا کلیک کنید.
 

طراحی تانک ضربه گیر شامل بخش های مختلفی از جمله طراحی مناسب ایستگاه پمپاژ و خط انتقال، محاسبات هیدرولیکی، محاسبات ضربه قوچ، محاسبات مکانیکال و الکتریکال و سیویل، مطالعات وضعیت آب و هوا، کیفیت آب و … به شرح ذیل می­باشد.

1- طراحی مناسب ایستگاه پمپاژ و خط انتقال
طراح ایستگاه پمپاژ  خط انتقال می­تواند همزمان با طراحی ایستگاه پمپاژ که شامل مشخصات پمپ­ ها، تعداد ایستگاه ­های پمپاژ یا مخازن ذخیره، سایز و جنس لوله ­ها، نوع شیرآلات و اتصالات و زمان باز و بسته شدن آن­ها، مسیر مناسب خط انتقال و… می­باشد با بررسی وضعیت ضربه قوچ علاوه بر کاهش زمان، ایمینی و هزینه­ های پروژه بهترین طراحی را نیز انجام دهد. در واقع توصیه ما به مهندسین مشاور طراحی همزمان ایستگاه­های پمپاژ و محاسبات ضربه قوچ می­باشد. علاوه بر محاسبات دستی و تئوری طراحی و محاسبات خط انتقال و ایستگاه پمپاژ نرم افزارهای Water Gems  و Water Hammer  در محاسبات سریع و دقیق این پروژه ­ها کمک شایانی می­کند. همچنین شرکت ساراب صنعت پژوه با داشتن مهندسین و مدرسان با تجربه و دارای سوابق ارزشمند آماده برگزاری دوره­های طراحی خط انتقال، نرم افزارهای Water Gems و Water Hammer  شرکت Bentley مخصوص کارفرمایان، مشاوران و پیمانکاران محترم می­باشد.

2- محاسبات ضربه قوچ
با توجه به پیچیدگی­های محاسبات ضربه قوچ از نرم افزار­های معتبر این حوزه از جمله Bentley Water Hammer استفاده می­شود. علاوه بر اهمیت تسلط بر این نرم افزار بایستی از خروجی ها و پیغام­ های این نرم افزار برداشت صحیح و کامل داشت. در این نرم افزار طراح مخزن ضربه گیر میتواند گرادیان فشار و گرادیان هیدرولیکی و وضعیت فشار های منفی (Down Surge) و (Up Surge) در نقاط مختلف خط انتقال بررسی کرد را در سه حالت برررسی کرد.

الف) –  Steady State یا حالت پایدار
ب)-  Unsteady State  یا حالت ناپایدار
ج)- Unsteady State with Protection یا حالت ناپایدار محافظت شده با تانک ضربه گیر  یا سایر تجهیزات مقابله با ضربه آبی
3- طراحی تانک ضربه گیر
طراحی مخزن ضربه فقط طراحی یک مخزن تحت فشار یا مخزن اتمسفریک نیست. بلکه طراحی مخزن ضربه گیر شامل طراحی تجهیزات مکانیکال، الکتریکال، ابزاردقیق، پایپینگ، سیویل و … می­باشد. طراحی تانک ضربه گیر شامل موارد ذیل می­باشد.  جهت طراحی مخزن ضربه تحت فشار از نرم افزار Pvelite و یا Catia برای مخازن سرج اتمسفریک از نرم افزار Tank استفاده می­شود. همچنین شرکت ساراب صنعت پژوه با داشتن مهندسین و مدرسان با تجربه و دارای سوابق ارزشمند آماده برگزاری دوره­های طراحی مخازن، شامل نرم افزارهای Pvelite و  Tank شرکت Hexagon Intergraph مخصوص کارفرمایان، مشاوران و پیمانکاران محترم می­باشد.

سرج تانک
کمپرسور هوای فشرده
سیستم سطح سنج
سنسورها
تابلو برق
پایپینگ
ابزار دقیق
فونداسیون
طراحی سیستم اتصال مخزن به خط انتقال اب
فلسفه کنترل سیستم
بررسی کیفیت شیمیایی آب
بررسی وضعیت محیطی پروژه (Site Condition)
 

الف- مخزن ضربه گیر یک طرفه (One Way Surge Tank)
مخازن اتمسفریک ضربه گیر یک طرفه برای جلوگیری از فشارهای نامطلوب منفی به کار می‌روند و در هنگام کم شدن فشار (فشار منفی) مخزن ضربه‌گیر یک طرفه به صورت مخزن تغذیه عمل کرده و آب از مخزن به خط لوله جریان می یابد. طراحی این مخازن بر اساس استاندارد API 650 توسط این شرکت انجام می شود.

ب- مخزن ضربه گیر دوطرفه (Two Way Surge Tank)
مخازن اتمسفریک ضربه گیر دو طرفه  برای جلوگیری از فشارهای نامطلوب منفی و مثبت به کار می‌روند. هنگامی که فشار بالا رود (فشار مثبت) مخزن ضربه‌گیر به صورت مخزن ذخیره عمل کرده و آب از خط لوله به داخل مخزن جریان می‌یابد. در هنگام کم شدن فشار (فشار منفی) مخزن ضربه‌گیر به صورت مخزن تغذیه عمل کرده و آب از مخزن  به خط لوله جریان می یابد. طراحی این مخازن بر اساس استاندارد API 650  توسط این شرکت انجام می شود.