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Una guida per diagnosticare e riparare un'esplosione d'acqua in una valvola di riflusso

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

Una guida per diagnosticare e riparare un'esplosione d'acqua in una valvola di riflusso

1. Descrizione e portata del problema

Questa guida è destinata alla diagnosi e alla correzione del colpo d'ariete nelle valvole di non ritorno nei sistemi di approvvigionamento idrico, nella produzione chimica e nelle centrali elettriche. A causa della rapida chiusura della valvola si verifica un'esplosione d'acqua, che provoca onde d'urto nella tubazione. Durante un'esplosione d'acqua possono verificarsi rumore, vibrazioni, visualizzazione errata della pressione e persino danni alle tubazioni o alle apparecchiature. Secondo DSTU 3043-2006 e ISO 5149:2017, l'esplosione dell'acqua è considerata un problema critico che può portare a perdite, violazioni della sicurezza e perdita di produttività. Questa guida copre sistemi con pressioni fino a 10 bar, temperature fino a 80°C e mezzi di lavoro tra cui acqua, soluzioni chimiche e gas.

2. Misure di sicurezza e protezione

Importante! Prima di iniziare la diagnostica, eseguire la procedura di blocco e tagout (LOTO) in conformità con DSTU 3043-2006. Utilizzare dispositivi di protezione individuale (guanti isolanti, occhiali di sicurezza, dispositivi per la misurazione della pressione). Controllare l'energia immagazzinata nel sistema prima della diagnosi.

3. Strumenti diagnostici necessari

Nome dello strumento Modello/Specifiche Campo di misura L'obiettivo
Multimetro Fluke 434II 0–1000 V, 0–200 A Misura dei parametri elettrici delle valvole
Analizzatore di vibrazioni BBE VIBRO-15 0–20000 Hz Misurazione dell'attività vibrazionale
Telecamera termica FLIR T1020 Da -20°C a 650°C Rilevazione di anomalie termiche
Sensore acustico SoundPLAN 2020 Da 20 Hz a 20 kHz Misurazione del rumore
Manometro Testo220 0–100 bar Misurazione della pressione

4. Prima della diagnosi: lista di controllo

passo azione
1 Determinare il tipo di valvola, la pressione, la temperatura e l'ambiente.
2 Registrare i valori di pressione, temperatura e rumore prima di iniziare la diagnosi.
3 Controllare le ultime modifiche apportate al sistema (installazione di valvole, cambio di tubazioni, disconnessione di componenti).
4 Registrare lo storico degli allarmi (allarmi, esplosioni, spegnimenti).
5 Verificare la presenza di vibrazioni, rumore e perdite.

5. Schema diagnostico sistematico

  1. Sintomo: Rumori imprevedibili, vibrazioni, perdite, deviazioni di pressione.
    1. Conferma: utilizza una termocamera e un sensore acustico per rilevare rumori e anomalie termiche.
      1. Se: viene rilevato un livello di rumore elevato (più di 85 dB) o una temperatura elevata (più di 70°C) - possibile causa: esplosione dell'acqua.
      2. Se: Viene rilevata una vibrazione (superiore a 10 mm/s) - possibile causa: chiusura rapida della valvola.
  2. Conferma: Misura la velocità di chiusura della valvola.
    1. Se: La velocità di chiusura è superiore a 2000 mm/s - possibile causa: selezione errata della valvola.
    2. Se: Velocità di chiusura compresa tra 1.000 e 2.000 mm/s - possibile causa: esplosione d'acqua.
  3. Conferma: misura la pressione nel sistema durante l'esplosione dell'acqua.
    1. Se: Pressione superiore a 10 bar - possibile causa: esplosione d'acqua.
    2. Se: Pressione compresa tra 5 e 10 bar - possibile causa: esplosione d'acqua.

6. Matrice delle cause dei difetti

Sintomo Possibili ragioni (per probabilità) Test diagnostici Risultato atteso se la causa è confermata
Rumore, vibrazione
  1. Esplosione d'acqua (70%)
  2. Chiusura rapida della valvola (20%)
  3. Valvola danneggiata (10%)
  1. Misura il rumore (dB) e le vibrazioni (mm/s).
  2. Determinare il livello di pressione.
  1. Rumore > 85 dB o vibrazione > 10 mm/s.
  2. Pressione > 10 bar.
Origini
  1. Esplosione d'acqua (50%)
  2. Danni alla pipeline (30%)
  3. Selezione valvola errata (20%)
  1. Misura pressione e vibrazioni.
  2. Localizzare la perdita.
  1. Pressione > 10 bar.
  2. Perdita sul collegamento della valvola.
Deviazione della pressione
  1. Esplosione d'acqua (60%)
  2. Selezione valvola errata (30%)
  3. Danno alla valvola (10%)
  1. Misura la pressione durante l'esplosione.
  2. Determinare la velocità di chiusura della valvola.
  1. Pressione > 10 bar.
  2. Velocità di chiusura > 2000 mm/s.

7. Indagine sulle cause dei difetti

7.1 Esplosione d'acqua

A causa della rapida chiusura della valvola si verifica un'esplosione d'acqua, che provoca un'onda d'urto nella tubazione. Ciò può verificarsi a causa della scelta errata della valvola, dell'assenza di una serranda o di una modifica dei parametri del sistema. Un'esplosione d'acqua può danneggiare tubi, valvole e altre apparecchiature. Per confermare un'esplosione d'acqua, misurare il rumore (maggiore di 85 dB), la vibrazione (maggiore di 10 mm/s) e la pressione (maggiore di 10 bar).

7.2 Chiusura rapida della valvola

La chiusura rapida della valvola si verifica a causa dell'elevata velocità di chiusura, che può essere causata da una selezione errata della valvola o dall'assenza di uno smorzatore. Ciò fa sì che l'acqua esploda e vibri. Misurare la velocità di chiusura (maggiore di 2000 mm/s) e la pressione (maggiore di 10 bar) per confermare la chiusura rapida della valvola.

7.3 Valvola danneggiata

I danni alla valvola possono verificarsi a causa di usura, corrosione o mancanza di corretta manutenzione. Ciò provoca esplosioni d'acqua, vibrazioni e perdite. Per confermare il danno alla valvola, misurare la pressione, il rumore e le vibrazioni e verificare la presenza di segni visivi di danno.

8. Procedure di correzione passo passo

8.1 Esplosione d'acqua

  1. Installare una serranda sulla valvola o nell'impianto per ridurre la velocità di chiusura.
  2. Controllare la velocità di chiusura della valvola e impostarla tra 1000-2000 mm/s.
  3. Misurare la pressione dopo aver installato lo smorzatore e annotare le modifiche.
  4. Verificare la presenza di rumore e vibrazioni per confermare la correzione.

8.2 Chiusura rapida della valvola

  1. Installare una serranda sulla valvola o nel sistema.
  2. Controllare la velocità di chiusura della valvola e impostarla tra 1000-2000 mm/s.
  3. Misurare la pressione dopo aver installato lo smorzatore.
  4. Verificare la presenza di rumore e vibrazioni per confermare la correzione.

8.3 Valvola danneggiata

  1. Ispezionare visivamente la valvola per eventuali danni.
  2. Sostituire la valvola se si riscontrano danni.
  3. Installare una nuova valvola e misurare la velocità di chiusura e la pressione.
  4. Verificare la presenza di rumore e vibrazioni per confermare la correzione.

9. Misure preventive

La causa del difetto Strategia preventiva Metodo di controllo Intervallo consigliato
Esplosione d'acqua Installazione della serranda Misurazione della velocità e della pressione di chiusura Ogni 6 mesi
Chiusura rapida della valvola Installazione della serranda Misurazione della velocità e della pressione di chiusura Ogni 6 mesi
Valvola danneggiata Manutenzione e ispezione regolari Ispezione visiva e misurazione della pressione Ogni 12 mesi

10. Pezzi di ricambio e componenti

Descrizione del componente Specifica Quando sostituire Categoria UNITEC-D
Smorzatore per valvole Impostazione per una velocità di chiusura di 1000–2000 mm/s Dopo aver rilevato un'esplosione d'acqua Categoria 102
Valvola di riflusso La velocità minima di chiusura è 1000 mm/s Dopo aver rilevato il danno Categoria 101
Manometro Intervallo 0–100 bar Dopo aver rilevato un'esplosione d'acqua Categoria 201
Sensore acustico La gamma è 20–20.000 Hz Dopo aver rilevato un'esplosione d'acqua Categoria 301

Contatta UNITEC-D per parti e componenti: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Libri di consultazione

  • DSTU 3043-2006 - Condizioni tecniche per la manutenzione di sicurezza e il funzionamento delle valvole.
  • ISO 5149:2017 - Standard per la misurazione della pressione e della velocità di chiusura della valvola.
  • Manuali tecnici OEM: istruzioni aggiuntive dei produttori di valvole.
  • Guide alla manutenzione UNITEC-D: risorse aggiuntive per la manutenzione del sistema.

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