Bài viết hôm nay, chúng ta cùng tìm hiểu về áp lực nước trong đường ống nhé. Đây là 1 khái niệm còn khá mới mẻ và mơ hồ mà nhiều khách hàng đã gửi yêu cầu về nhờ ThuyKhiDien giải đáp.
Tìm hiểu chung về áp lực nước
Áp lực nước là gì?
Áp lực nước hay áp lực dòng nước chính là lực đẩy nước chảy qua đường ống.
Tại sao Thủy Khí Điện luôn khuyên khách hàng nên tính toán áp lực nước cẩn thận bởi vì nó quyết định đến dòng chảy của nước qua ống dẫn.
Lượng áp lực ở đầu ra của ống sẽ phụ thuộc khá nhiều vào độ cao của tháp nước, bể chứa hay là phụ thuộc vào chính lượng nước mà các vị trí khác đang dùng.
Muốn biết áp lực nước của đường ống này là bao nhiêu thì chỉ cần lắp đặt các thiết bị đo như: Cảm biến lưu lượng, đồng hồ nước… để đo và quan sát.
Đơn vị đo áp lực nước
Đơn vị để đo áp lực nước khá phong phú, tùy theo từng hệ thống, quốc gia, khu vực mà người dùng sẽ chọn 1 đơn vị nhất định.
Đầu tiên là Pa tên đầy đủ là Pascal. Với 1 Pa áp lực sẽ được xem tương đương với 1 áp lực Newton đang tác dụng lên 1 bề mặt nào đó, có diện tích mét vuông. Cụ thể là 1 Pa tương đương với 1 1 N/m². Theo bạn thì 1 Pa sẽ mạnh như thế nào? Trên thực tế, nó chỉ bằng áp lực của 1 đồng tiền xu nhỏ đặt lên mặt bàn.
Tiếp theo là Kpa, đây là đơn vị lớn hơn Pa khi 1 Kpa sẽ tương đương với 1000 Pa.
Đơn vị được dùng cũng phổ biến là Mpa. Nó chính là Megapascal. Với 1 Mpa thì sẽ tương đương với 1000 000 Pa và bằng 1000 Kpa.
Ở 1 số vùng khác thì người ta dùng bar. Một bar sẽ bằng 100 000 Pa.
Đơn vị tiếp theo là Psi. Với 1 Psi sẽ bằng 0.0689 Bar.
Cuối cùng là atm hay còn gọi là atmotphe, 1 atm = 101325 Pa và nó sẽ tương đương với 1 bar.
Cách tính áp lực nước trong đường ống
Việc tính toán áp lực trong đường ống nước sẽ quyết định đến việc mình chọn kích thước ống, các thiết bị khác.
Tổng công suất của đường ống sẽ phụ thuộc nhiều vào chiều dài của ống. Những đường ống dài hơn thì lượng nước chứa nhiều hơn để chúng có thể thoát ra ngoài.
Với những ống hình trụ, rộng và sâu thì cần 1 phép đo, tính chiều cao ống sẽ ra thẻ tích bên trong của ống.
Bán kính sẽ bằng đường kính chia 2.
Ống dẫn nước có đường kính trong 0,1 mét thì bán kính sẽ là: 0,1 ÷ 2 = 0,05m.
Chúng ta đem bán kính này bình phương lên: 0,05² = 0,0025 m². Sau đó đem kết quả nhân với số pi thì được 1 số: 0,0025 x 3,142 = 0,007855 m². Nó chính là khu vực mặt cắt ngang của đường ống.
Tiếp tục lấy kết quả này nhân với chiều cao của ống thì ta sẽ được công suất bên trong của đường ống.
Nguyên nhân áp lực nước thấp và cách khắc phục
Bạn đang lo lắng là áp suất nước thấp tuy nhiên cần tìm ra nguyên nhân thì mới có hướng khắc phục.
Nguyên nhân
Áp lực nước thấp cũng khiến không ít người cảm thấy đau đầu. Nó ảnh hưởng đến tất cả thiết bị. Hiện tượng này có thể do một số nguyên nhân như sau:
+ Nguồn cấp nước quá nhỏ, không đủ cấp áp lên đường ống, sử dụng những bơm không phù hợp, bơm bị hỏng.
+ Đường ống không đúng yêu cầu, tính toán kích cỡ sai nên không đủ áp suất ở cửa ra, đường ống có nhiều chất bẩn bám nên áp lực nước bị giảm đi.
+ Sử dụng vào giờ cao điểm, đường ống bị rò rỉ, các thiết bị khác bị nứt vỡ hoặc không kín khít nên thất thoát nước.
Vị trí lắp không đủ độ cao hay là nó cao hơn so với bồn chứa cũng khiến xuất hiện tình trạng áp thấp.
Cách khắc phục
Chúng ta cần khắc phục càng sớm để tránh ảnh hưởng đến hệ thống:
+ Sử dụng hệ thống bơm tăng áp, thay thế hệ thống đường ống mới nếu đường ống đã chọn không đúng với thiết kế, không đáp ứng hệ thống.
+ Vệ sinh và kiểm tra đường ống, bơm 1 cách thường xuyên.
+ Kiểm tra các van tổng xem đã mở hết chưa, nên lắp thêm các y lọc, lọc chặn rác hoặc van lọc tại đầu ra của đường ống.
+ Kiểm tra những van vòi, đường ống để biết có rò rỉ không để thay mới, vá hoặc sửa chữa.
+ Tận dụng bồn chứa ở trên cao để tránh việc cao điểm thì nước yếu.
Tìm hiểu thêm: Khối lượng riêng của nước – Trọng lượng riêng của nước
Nguyên nhân áp lực nước cao và cách khắc phục
Áp lực nước cao là 1 sự cố mà chúng ta rất thường hay gặp phải khi vận hành hệ thống thủy lực.
Nguyên nhân
Có 1 số nguyên nhân dẫn đến tình trạng này đó là:
Không khí bị lẫn ở trong đường ống nên áp lực nước bị đẩy tăng lên đột ngột. Vị trí làm việc ở quá thấp so với bồn chứa mà do áp lực nước phụ thuộc vào độ cao nên áp tăng.
Ngoài ra còn do sử dụng bơm tăng áp quá lớn, hệ thống bị ngắt quãng vì phải sửa chữa hay có nứt vỡ, hỏng hóc
Cách khắc phục
Khi gặp phải sự cố này thì người dùng cần phải xả bớt 1 hoặc vài vòi nước trong 1 thời gian nhất định nhằm giúp khí, nước thoát ra ngoài để giảm áp lực.
Lựa chọn những dòng bơm tăng áp có kích cỡ phù hợp, không quá lớn hoặc quá bé.
Những đơn vị cần thay thế đường ống, nâng cấp hệ thống ống dẫn thì cần thực hiện nhanh gọn. Khi làm xong, người dùng nên mở 1 van xả để xả chậm rãi khí, áp nhằm tránh việc tăng đột ngột. Có thể nên phối hợp với các van giảm áp thì áp lực đầu ra sẽ ổn định hơn.
Cách giảm áp lực nước hiệu quả
Nếu hệ thống của bạn áp lực nước yếu thì việc tăng áp sẽ rất dễ dàng, tuy nhiên nếu áp lực nước quá cao thì chắc chắn buộc phải hạ áp, giảm áp. Vì áp nước cao làm vỡ ống, hư hỏng các thiết bị. Phương pháp đơn giản nhất đó là sử dụng các van giảm áp suất nước.
Để lắp đặt van giảm áp nước hiệu quả thì chúng ta cần: Một van giảm áp loại trực tiếp đối với những đường ống nhỏ, van giảm áp thủy lực cho những đường ống lớn và 1 đồng hồ đo áp suất.
Nắm được các thông số kỹ thuật lắp đặt.
Tiến hành lắp đặt van giảm áp tại vị trí ở trước đầu vào của thiết bị sử dụng. Nó có thể lắp sau van tổng.
Mỗi 1 van giảm áp sẽ phù hợp với 1 hệ thống nhất định nên cần lựa chọn sao cho chính xác. Vị trí lắp đồng hồ đo sẽ ở phía đầu vào của van giảm áp, đầu ra của van giảm áp để có thông số không sai lệch.
Sau khi lắp xong thì chúng ta sẽ gặp phải hai trường hợp như sau:
Áp suất ở đầu ra thấp hơn so với mức áp yêu cầu thực tế: Buộc phải điều chỉnh tăng van giảm áp để áp suất tăng dần lên.
Áp suất đầu ra lớn hơn so với yêu cầu thì cần phải điều chỉnh van giảm áp để hạ áp, ổn định áp lực xuống mức phù hợp. Người dùng sẽ căn cứ trên thông số đo được của đồng hồ đo áp mà sẽ quyết định hạ áp đến đâu.
Cách thử áp lực đường ống
Yêu cầu chung
Để thực hiện công tác thử áp lực nước trong đường ống được suôn sẻ thì chúng ta phải chuẩn bị:
Một đoạn ống thử có độ dài từ 500 mét đến 1500 mét. Đoạn thử để lắp đặt ống nước phải đạt được độ hoàn chỉnh nhất định như: Có hố van, gối đỡ, bê tông và vữa xây thì theo thiết kế 100%.
Ống phải được dọn vệ sinh, chà rửa sạch sẽ trước khi tiến hành bơm nước lên để test áp.
Áp lực thử sẽ gấp 1.5 lần áp lực làm việc, tối đa thì P test = 1. 5Pw mới đảm bảo.
Công tác chuẩn bị
Chuẩn bị vật tư và thiết bị để thử áp:
- Thùng chứa có định lượng là 200 lít- 500 lít.
- Hai bơm nước ly tâm, công suất bơm khoảng 60-100m3/h.
- Hai đồng hồ đo áp suất đã được kiểm định, 1 bơm thử áp bằng piston mà tăng áp đạt 12kg/cm2.
- 6 kích 100t, 70 cục bê tông để làm hố thế kích thước 2x1x, hai cánh phai thép kích thước 5x5m dày 2,5cm
- Và một số vật tư khác như: thép đệm, bao tải cát, ống kẽm.
Các bước tiến hành thử áp lực đường ống
Sau khi chuẩn bị vật tư đáp ứng yêu cầu chung, đủ số lượng thì chúng ta tiến hành thử áp lực đường ống.
Mỗi một đoạn ống sẽ có 1 chế độ thử khác nhau: 2 kg/cm2 cho đến 9 kg/cm2. Tuy nhiên, quy trình thử sẽ bắt buộc phải giống nhau. Ví dụ như quy trình thử áp lực chế độ 3-6-9 kg/cm2 ống, đường kính DN 1600mm.
+ Đầu tiên là lắp đặt phụ kiện thiết bị trước khi đưa vào để thử áp lực.
+ Sau đó lắp phụ kiện thiết bị trước khi đưa vào thử áp.
+ Lắp đặt các bích, bu bằng thép bịt đầu ống rồi thử áp lực 9 kg/cm2.
+ Tiếp theo đào hố thế để đặt cục bê tông phản áp, lắp đặt cánh phai dàn tải. Sau đó tiến hành đặt 3 kích thủy lực lên dàn tải trên cánh phai thép.
+ Cuối cùng là hoàn thiện những đầm hố thế, sàn thao tác, lắp van xả khí và đồng hồ đo áp suất lưu chất.
So sánh lưu lượng nước và áp lực nước trong đường ống
Một số người thường nhầm lẫn giữa áp lực nước trong đường ống và lưu lượng dòng nước.
Nhìn chung thì chúng giống nhau ở việc đều là đại lượng chỉ lượng nước chảy về vòi, có tính ma sát với vật tác dụng. Ma sát làm cho dòng nước bị cản trở khi chảy trong đường ống, Khi lượng nước đủ dùng thì đường ống sẽ có bề mặt trơn nhẵn, lúc này nước sẽ trượt qua càng nhanh hơn.
Điểm khác nhau giữa 2 đại lượng này đó là:
+ Lưu lượng nước có đơn vị là lít/ phút và nó biểu thị số lít nước chảy qua vòi ống trong một khoảng thời gian xác định. Và đại lượng này bị chi phối bởi khối lượng nước, sức chảy của nước.
+ Áp lực nước thì có đơn vị là Bar, PSI. Nó lại biểu thị chỉ số áp lực (áp suất) của dòng nước khi nó tác dụng lên bề mặt theo 1 phương vuông góc. Đại lượng sẽ bị thay đổi, tác động bởi độ cao, khối lượng nước, tiết diện ống nước.
Do 2 đại lượng này đều dùng cho hệ thống thủy lực, có liên quan với nhau nên cần phân biệt rõ để tránh nhầm lẫn.
Tóm lại, khi nhắc đến hệ thống ống dẫn nước, lưu chất thì chúng ta phải tính toán lưu lượng nước. Nếu tính toán sai sẽ ảnh hưởng đến hệ thống làm việc, năng suất không cao và gây lãng phí.
