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Hydro für Diagnose und Behebung von Wasserausbruch im Rückflussventil

Technical analysis: Troubleshooting check valve water hammer: slam analysis, closing speed diagnosis, damper selection,

Hydro für Diagnose und Behebung von Wasserausbruch im Rückflussventil

1. Beschreibung der Problemstellung und Umfang

Dieser Leitfaden ist für die Diagnose und Behebung von Wasserhammer (Water Hammer) in Rückspulventilen in Wasserversorgungssystemen, chemischen Anlagen und Energieanlagen bestimmt. Wasserhammer entsteht durch schnelles Schließen eines Ventils, was zu Stoßwellen im Rohrleitungssystem führt. Während eines Wasserhammers können Geräusche, Vibrationen, falsche Druckanzeigen sowie Schäden an Rohrleitungen oder Anlagen auftreten. Laut DSTU 3043-2006 und ISO 5149:2017 wird Wasserhammer als kritische Problematik betrachtet, die zu Lecks, Sicherheitsverletzungen und Produktivitätsverlusten führen kann. Dieser Leitfaden umfasst Systeme mit einem Druck bis zu 10 bar, einer Temperatur bis zu 80°C und Arbeitsmedien, die Wasser, chemische Lösungen und Gase umfassen.

2. Sicherheit und Schutzmaßnahmen

Wichtig! Vor der Durchführung der Diagnose führen Sie die Blockierungs- und Kennzeichnungsprozedur (LOTO) gemäß DSTU 3043-2006 durch. Verwenden Sie Schutzmaßnahmen (Isolierhandschuhe, Schutzbrille, Druckmessgeräte). Prüfen Sie vor der Diagnose die Anwesenheit gespeicherter Energie im System.

3. Notwendige Diagnosegeräte

Name des Werkzeugs Modell/Spezifikation Messbereich Metall
Multimeter Fluke 434 II 0–1000 V, 0–200 A Messung elektrischer Parameter von Ventilen
Vibrationsanalyser BBE VIBRO-15 0–20000 Hz Vibrationsmessung
Thermokamera FLIR T1020 -20°C bis 650°C Erkennung von Wärmefehlern
Akustischer Sensor SoundPLAN 2020 20 Hz bis 20 kHz Geräuschmessung
Manometer Testo 220 0–100 bar Druckmessung

4. Vor der Diagnose: Prüfcheckliste

Schritt Wirkung
1 Bestimmen Sie den Klappen-Typ, den Druck, die Temperatur und das Medium.
2 Notieren Sie die Werte von Druck, Temperatur und Geräusch vor Beginn der Diagnose.
3 Überprüfen Sie die letzten Änderungen im System (Installation von Ventilen, Änderung von Rohrleitungen, Abschaltung von Komponenten).
4 Speichern Sie die Geschichte der Alarme (Alarme, Explosionen, Abschaltungen).
5 Prüfen Sie auf Vibrationen, Geräusche und Leckagen.

5. Systematische Diagnoschmaltung

  1. Symptom: Unvorhergesehene Geräusche, Vibrationen, Leckagen, Druckabweichungen.
    1. Bestätigung: Verwenden Sie eine Thermokamera und einen akustischen Sensor zur Erkennung von Geräuschen und thermischen Anomalien.
      1. Wenn: Hoher Lärmpegel (mehr als 85 dB) oder hohe Temperatur (mehr als 70 °C) erkannt – mögliche Ursache: Wasserexplosion.
      2. Wenn: Schwingungen erkannt (mehr als 10 mm/s) – mögliche Ursache: schnelles Schließen des Ventils.
  2. Bestätigung: Messen Sie die Schließgeschwindigkeit des Ventils.
    1. Wenn: Schließgeschwindigkeit größer 2000 mm/s – mögliche Ursache: falscher Ventilauswahl.
    2. Wenn: Schließgeschwindigkeit im Bereich 1000–2000 mm/s – mögliche Ursache: Wasserexplosion.
  3. Bestätigung: Messen Sie den Druck im System während des Wasserexplosionsvorgangs.
    1. Wenn: Druck über 10 bar – mögliche Ursache: Wasserexplosion.
    2. Wenn: Druck im Bereich 5–10 bar – mögliche Ursache: Wasserexplosion.

6. Ursachenmatrix für Wasserstofflecks

Symptom Mögliche Ursachen (nach Wahrscheinlichkeit) Diagnostisches Testen Erwarteter Ergebnis, wenn die Ursache bestätigt ist
Geräusch, Vibration
  1. Wasserexplosion (70%)
  2. Schnelles Schließen des Ventils (20%)
  3. Beschädigter Ventil (10%)
  1. Messung des Schalls (dB) und der Vibration (mm/s).
  2. Bestimmen Sie den Druckwert.
  1. Lärm > 85 dB oder Schwingung > 10 mm/s.
  2. Druck > 10 bar.
Windungen
  1. Wasserexplosion (50%)
  2. Schadensfall Rohrleitung (30%)
  3. Falsche Wahl des Ventils (20%)
  1. Drücken Sie den Druck und die Vibration messen.
  2. Bestimmen Sie den Ausfallort.
  1. Druck > 10 bar.
  2. Leckage am Anschluss des Ventils.
Druckabweichung
  1. Wasserexplosion (60%)
  2. Falsche Wahl des Ventils (30%)
  3. Schaden am Ventil (10%)
  1. Drücken Sie den Druck während der Explosion messen.
  2. Bestimmen Sie die Schließgeschwindigkeit des Ventils.
  1. Druck > 10 bar.
  2. Schließgeschwindigkeit > 2000 mm/s.

7. Untersuchung der Ursachen von Defekten

7.1 Wasserexplosion

Wasserhammer entsteht durch das schnelle Schließen eines Ventils, was zu einer Schlagwelle im Rohrleitungssystem führt. Dies kann durch falsche Wahl des Ventils, fehlende Dämpfung oder Änderung der Systemparameter verursacht werden. Wasserhammer kann zu Schäden an Rohren, Ventilen und anderen Anlagen führen. Zur Bestätigung eines Wasserhammers messen Sie den Lärm (mehr als 85 dB), die Vibration (mehr als 10 mm/s) und den Druck (mehr als 10 bar).

7.2 Schnelles Schließen des Ventils

Schnelles Schließen entsteht durch eine hohe Schließgeschwindigkeit, die durch falsche Wahl des Ventils oder fehlenden Dämpfer ausgelöst werden kann. Dies führt zu Wasserexplosionen und Vibrationen. Um das schnelle Schließen des Ventils zu bestätigen, messen Sie die Schließgeschwindigkeit (> 2000 mm/s) und den Druck (> 10 bar).

7.3 Beschädigter Ventil

Schaden am Ventil kann durch Verschleiß, Korrosion oder fehlende ordnungsgemäße Wartung entstehen. Dies führt zu Wasserexplosionen, Vibrationen und Lecks. Um den Schaden am Ventil zu bestätigen, führen Sie Druck-, Geräusch- und Vibrationsmessungen durch sowie prüfen Sie visuelle Zeichen von Schäden.

8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung

8.1 Wasserexplosion

  1. Installieren Sie den Dämpfer am Ventil oder in das System, um die Schließgeschwindigkeit zu verringern.
  2. Prüfen Sie die Schließgeschwindigkeit des Ventils und stellen Sie sie im Bereich von 1000–2000 mm/s ein.
  3. Mess den Druck nach der Montage des Dämpfers und notieren Sie die Änderungen.
  4. Prüfen Sie Geräuschpegel und Vibrationen zur Bestätigung der Korrektur.

8.2 Schnelles Schließen des Ventils

  1. Installieren Sie den Dämpfer auf den Ventil oder in das System.
  2. Prüfen Sie die Schließgeschwindigkeit des Ventils und stellen Sie sie im Bereich von 1000–2000 mm/s ein.
  3. Mess den Druck nach der Montage des Dämpfers.
  4. Prüfen Sie Geräuschpegel und Vibrationen zur Bestätigung der Korrektur.

8.3 Beschädigter Ventil

  1. Führen Sie eine visuelle Prüfung des Ventils auf Schäden durch.
  2. Ersetzen Sie den Ventil, wenn Schäden festgestellt werden.
  3. Installieren Sie den neuen Ventil und messen Sie die Schließgeschwindigkeit und den Druck.
  4. Prüfen Sie Geräuschpegel und Vibrationen zur Bestätigung der Korrektur.

9. Präventive Maßnahmen

Ursache der Störung Präventive Strategie Kontrollmethode Empfohlener Intervall
Explosion von Wasser Einbau des Dämpfers Messung der Schließgeschwindigkeit und des Drucks Jede 6 Monate
Schnelles Schließen des Ventils Einbau des Dämpfers Messung der Schließgeschwindigkeit und des Drucks Jede 6 Monate
Beschädigter Ventil Regelmäßige Wartung und Prüfung Visuelle Prüfung und Druckmessung Jährlich

10. Ersatzteile und Komponenten

Beschreibung des Komponenten Spezifikation Wann austauschen Kategorie UNITEC-D
Dämpfer für Ventile Einstellung der Schließgeschwindigkeit 1000–2000 mm/s Nach Erkennung eines Wasserexplosionsvorfalls Kategorie 102
Rückflussventil Minimale Schließgeschwindigkeit 1000 mm/s Nach Erkennung von Schäden Kategorie 101
Manometer Druckbereich 0–100 bar Nach Erkennung eines Wasserexplosionsvorfalls Kategorie 201
Akustischer Sensor Frequenzbereich 20–20000 Hz Nach Erkennung eines Wasserexplosionsvorfalls Kategorie 301

Wenden Sie sich an UNITEC-D für Ersatzteile und Komponenten: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Referenzen

  • DSTU 3043-2006 – Technische Bedingungen für die Sicherheit der Wartung und Inbetriebnahme von Armaturen.
  • ISO 5149:2017 – Norm für die Messung des Drucks und der Schließgeschwindigkeit von Ventilen.
  • OEM technische Handbücher – Zusätzliche Anweisungen von Herstellern von Ventilen.
  • UNITEC-D Wartungsanleitungen – Zusätzliche Ressourcen für die Wartung von Systemen.

Wenden Sie sich an UNITEC-D für Ersatzteile und Komponenten: https://www.unitecd.com/e-catalog/

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