Stel je een stadswatersysteem voor als het menselijke bloedsomloopstelsel, dat onvermoeibaar de essentie van het leven levert.Net zoals luchtbelletjes in bloedvaten de bloedsomloop kunnen verstoren of ernstige gezondheidsproblemen kunnen veroorzakenDit artikel onderzoekt de vitale functie van luchtkleppen in water- en rioolwatersystemen en beschrijft in detail hoe zij zorgen voor een veilige,efficiënte leidingbesturing met een lagere onderhouds- en vervangingskosten.
In het water- en afvalwaterbeheer spelen pijpleidingssystemen een cruciale rol bij het transport van hulpbronnen van de bron naar de bestemming en de veilige verwijdering van afvalwater.Infiltratie van lucht in deze systemen is bijna onvermijdelijk.De lucht kan binnenkomen door onvolledige pijpleiding, loslating van opgeloste gassen of lekken bij pijpleidingen.en kan ernstige operationele problemen veroorzakenLuchtkleppen, ontworpen om opgesloten lucht automatisch vrij te geven en vacuüm te voorkomen, zijn essentieel voor het handhaven van de stabiliteit van het systeem.
Lucht in water- en afvalwaterleidingen creëert meerdere problemen die van invloed zijn op de efficiëntie, de onderhoudskosten en de veiligheid van de infrastructuur:
- Verminderd stroomverbruik:Luchtzakken nemen het volume van de pijpleiding in beslag, waardoor de hydraulische weerstand toeneemt en de doorvoer afneemt, met name op hoge punten van de pijpleiding waar verstoppingen de stroom volledig kunnen stoppen.
- Waterhamerrisico:De compressibiliteit van de lucht versterkt de drukpieken die worden veroorzaakt door plotselinge sluiting van de kleppen of stopzetting van de pomp, waardoor leidingen en apparatuur mogelijk worden beschadigd.
- Stroommetingsfouten:Luchtbelletjes vervormen de metingen van de stroommeter door ze te registreren als watervolume, wat leidt tot onnauwkeurige toewijzing van hulpbronnen en financiële verliezen.
- Versnelde corrosie:Zuurstof bevordert de oxidatie van metalen, terwijl vochtige luchtzakken microbiële groei stimuleren die de pijpmiddelen afbreken.
- Bedieningsgeluid:Turbulente lucht-watermengsels veroorzaken storende geluiden in woonwijken.
- Instabiliteit van het besturingssysteem:Lucht beïnvloedt de werking van de kleppen, de nauwkeurigheid van de instrumenten en de prestaties van de apparatuur.
Het begrijpen van de mechanismen van het binnendringen van lucht maakt betere preventiestrategieën mogelijk:
- Onvolledige aanvankelijke pijpleiding
- Afgifte van opgeloste gassen als gevolg van druk-/temperatuurveranderingen
- Leckage bij leidingsverbindingen en verbindingen
- Breuken of schade aan pijpleidingen
- Luchtinname door pompzuiging
Bij negatieve druk zijn even ernstige risico's verbonden:
- Structurele schade:Uiterlijke druk kan dunwandige of oudere buizen kapot maken.
- Inbreuk van verontreinigende stoffen:Vacuümcondities kunnen verontreinigende stoffen opnemen door defecten in de buizen.
- Verkorte levensduur:Een frequente drukcyclus veroorzaakt materiaalvermoeidheid.
Deze gespecialiseerde apparaten laten automatisch opgesloten lucht uit en laten lucht binnen om vacuümtoestanden te voorkomen met behulp van drijvende mechanismen.
- Behoud van de doorstromingsefficiëntie door het wegnemen van luchtobstakels
- Voorkoming van door vacuüm veroorzaakte pijpletsing
- Bescherming van pompen tegen drooglopen
- Zorg voor een nauwkeurige stroommeting
- Vermindering van corrosiepotentieel
- Vermindering van energieverbruik en operationele kosten
- Het minimaliseren van waterhamerrisico's
- Verlenging van de levensduur van de infrastructuur
Kleine openingskleppen voor continue luchtvrijstelling tijdens normale werking, meestal geïnstalleerd op hoge punten van de pijpleiding.
Valven met grote openingen voor snelle luchtuitstorting tijdens het vullen of luchtinlaat tijdens het afvoeren, vaak aan het eind van de leidingen of op verhoogde plaatsen geplaatst.
Dualfunctionele kleppen met zowel kleine als grote openingen voor een uitgebreid luchtbeheer in alle bedrijfsfasen.
Een goede uitvoering vereist dat rekening wordt gehouden met:
- Afmetingen en materialen van buizen
- Werkdruk/temperatuurbereik
- Kenmerken van het medium (corrosiviteit, deeltjesgehalte)
- Strategische plaatsing op hoge punten en kritieke locaties
De installatie moet zorgen voor:
- Verticale oriëntatie voor een goede drijvende kracht
- Beveiligde bevestiging om trillingen te voorkomen
- Leekbestendige verbindingen
- Vriesbescherming in koude klimaten
Duurzame prestatievereisten:
- Regelmatige inspecties op lekken en mechanische functie
- Periodieke interne reiniging
- Afdichting en vervanging van onderdelen
- Smeerwerk voor bewegende onderdelen
Voor de afmeting van de kleppen is een hydraulische analyse vereist waarbij rekening wordt gehouden met:
- Vullings-/dreningspercentages
- Scenario's voor het scheuren van de buizen
- Gebeurtenissen van kolommenscheiding
- Energie-efficiëntie
Volgens de AWWA M11-richtlijnen zijn onder andere de volgende plaatsen aanbevolen:
- Hoogtepunten:combinatieventielen
- Lang horizontaal rijden:Luchtontladings- of combinatiekleppen om de 380-760 m
- Lange dalende hellingen:Combinatieventielen om de 380-760 m
- Lange oplopende hellingen:Lucht/vacuümkleppen om de 380-760 m
Door het afwisselen van kleurtypen langs uitgebreide horizontale loopbanen wordt een optimaal luchtbeheer mogelijk..