Numeryczna analiza warunków pracy rurociągu przesyłowego w stanie nieustalonym
DOI:
https://doi.org/10.36119/15.2020.11.4Słowa kluczowe:
rurociąg przesyłowy, modelowanie numeryczne, uderzenie hydrauliczne, przepływ cieczyAbstrakt
Numeryczne symulacje przepływu, odwzorowujące modelowo rzeczywiste i zmienne w czasie warunki pracy instalacji obiektów kubaturowych i liniowych w dużej skali przemysłowej, umożliwiają jeszcze na etapie fazy projektowania wykonanie analizy ryzyka procesowego (HAZOP), przeprowadzenie wielowariantowej parametrycznej optymalizacji ekonomiczno-technologicznej oraz dokonanie wyboru najkorzystniejszego wariantu inwestycyjnego. Jednym z elementów tego typu analiz wykonywanych dla dużych strumieni objętości cieczy przesyłanych długimi ruro ciągami technologicznymi, może stanowić dobór odpowiednich czasów zamknięcia zaworów, który w efekcie minimalizacji zagrożeń związanych ze zjawiskiem uderzenia hydraulicznego, przyczyni się do zastosowania niższej klasy ciśnieniowej rurociągów lub pozwoli uniknąć potrzebę montażu akumulatorów hydraulicznych. W artykule przedstawiono analizę warunków pracy układu hydraulicznego z rurociągiem przesyłowym wody technologicznej. Numerycznej weryfikacji poddana została procedura zamknięcia zaworów oraz wyłączenia układu pompowego. Zmiana parametrów pracy i charakterystyki geometrycznej układu hydraulicznego była źródłem stanów nieustalonych związanych z przepływem wody w rurociągu przesyłowym. Na podstawie przeprowadzonych symulacji wykazane zostały zagrożenia związane z możliwością wystąpienia zjawiska uderzenia hydraulicznego, prowadzące do skokowych przyrostów i spadków cieśnienia w układzie hydraulicznym. Występujący negatywny wpływ przepływów wstecznych wewnątrz rurociągu przesyłowego został skutecznie ograniczony w oparciu o przedstawioną procedurę doboru czasu zamknięcia zaworu. Weryfikacja warunków pracy układu hydrauliczne go została przeprowadzona na podstawie wyznaczonego przebiegu zmian ciśnienia statycznego w rurociągu oraz określonych wartości granicznych tego ciśnienia, które w analizowanych warunkach pracy układu nie powinny zostać przekroczone.
Pobrania
Bibliografia
Jones G.M., Sanks R.L., Tchobanoglous G., Bosserman II B.E., Pumping station design, Third edition, Elsevier, 2008, DOI: 10.1016/ B978-1-85617-513-5.X5001-X
Ghidaoui M.S., Zhao M., McInnis D.A., Axworthy D.H., A review of water hammer theory and practice, Applied Mechanics Reviews, 2005, Vol. 58(1), pp. 49-76, DOI: 10.1115/1.1828050
Sharp B.B., Sharp D.B., Water hammer: Practical solutions, Butterworth-Heinemann, 1996
Pobrania
Opublikowane
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.
Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication, with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits others to share the work with appropriate acknowledgment of the authorship and initial publication in this journal.
