Hiện tượng búa nước là sự cố áp suất thường gặp trong các hệ thống cấp thoát nước, đường ống công nghiệp sản phẩm khi dòng chảy bị thay đổi đột ngột. Hiện tượng này không chỉ mang lại nhiều tác hại như tiếng ồn, rung lắc mà còn là nguy cơ tiềm ẩn gây nứt vỡ, hư hỏng thiết bị, đường ống.
Vậy hiện tượng búa nước là gì, nguyên lý búa nước diễn ra như thế nào và cách khắc phục ra sao, hãy khám phá trong bài dưới đây cùng FAF Valve nhé!
Giới thiệu về hiện tượng búa nước là gì?
Hiện tượng búa nước có tên tiếng anh là Water Hammer, hiện tượng này được hiểu đơn giản là áp suất trong đường ống đột ngột tăng do dòng chảy lưu chất thay đổi quá nhanh hoặc van đóng/mở đột ngột. Khi áp suất tăng đột ngột trong thời gian ngắn, chúng sẽ tạo ra lực tác động mạnh lên thành ống và các thiết bị đi kèm nên búa nước sẽ tạo ra tiếng ồn lớn hoặc gây nứt vỡ, hư hỏng đến các thiết bị hoặc hệ thống liên quan.
Thông thường, Water Hammer xuất hiện phổ biến tại các hệ thống cấp nước sinh hoạt, PCCC, trạm bơm, khu tòa nhà, nhà máy sản xuất quy mô lớn hoặc hệ thống thường xuyên điều tiết hoặc kiểm soát dòng chảy đóng mở liên tục.
Nguyên lý búa nước và tác hại của hiện tượng búa nước
Hiện tượng búa nước xuất phát với nguyên lý cơ bản và mang lại nhiều hậu quả nghiêm trọng như:
Nguyên lý búa nước
Nguyên lý hiện tượng búa nước xảy ra khi dòng nước chảy ở vận tốc nhất định và bị dừng hoặc thay đổi hướng đột ngột (áp suất đường ống tăng hoặc giảm đột ngột). Điều này, khiến động năng của dòng chảy chuyển hóa thành áp suất xung kích, tạo ra sóng áp lực mạnh dội ngược lại và gây ra tiếng ồn lớn hoặc rung động mạnh gây vỡ, hư hỏng đường ống, thiết bị.
Với nguyên lý búa nước này nên chỉ cần thay đổi áp suất đường ống đột ngột, hiện tượng búa nước có thể lặp đi lặp lại nhiều lần, gây ra dao động mạnh cho hệ thống. Đặc biệt, hiện tượng này rất nguy hiểm đối với những đường ống dài hoặc đường ống vận hành công suất cao.
Tác hại hiện tượng búa nước
Một số những hậu quả mà hiện tượng Water Hammer mang lại mà người vận hành cần lưu ý trước khi lắp đặt đường ống như:
- Khiến đường ống rung lắc mạnh, tạo tiếng ồn lớn ảnh hưởng tới môi trường xung quanh, đặc biệt trong khu tòa nhà – gây ô nhiễm tiếng ồn.
- Làm nứt, vỡ ống hoặc hư hỏng, rò rỉ các mối nối của đường ống.
- Hư hỏng van, thiết bị đo hoặc đường ống hệ thống.
- Làm giảm tuổi thọ của hệ thống và tăng chi phí bảo trì khi vận hành.
- Gây mất an toàn khi hệ thống hoạt động, đặc biệt trong hệ thống PCCC, hệ thống tòa nhà, khu dân cư,…
Nguyên nhân phổ biến gây ra hiện tượng búa nước
Hiện tượng Water Hammer có thể xảy ra do nhiều trường hợp khác nhau và phổ biến với các nguyên nhân chính là:
- Đóng, mở hoặc điều tiết van nước quá nhanh, khiến áp suất đường ống tăng hoặc giảm đột ngột, tạo ra hiện tượng búa nước.
- Máy bơm của đường ống dừng hoặc khởi động đột ngột, gây áp lực lên đường ống.
- Đường ống được thiết kế với độ dài lớn nhưng không có các thiết bị giảm chấn hoặc van búa nước đi kèm, dễ tạo ra hiện tượng búa nước khi vận hành liên tục.
- Các luồng khí dư thừa trong đường ống lớn có thể xảy ra hiện tượng rung động hoặc tiếng ồn giống như búa nước khi sử dụng.
- Hệ thống được thiết kế chưa tối ưu về lưu lượng cũng như áp suất vận hành, dễ gây ra sự mất cân bằng áp suất và xảy ra Water Hammer.
- Hệ thống có công suất hoặc áp lực làm việc lớn cũng dễ gây ra tình trạng búa nước sau một thời gian dài sử dụng nếu không có thiết bị khác hỗ trợ.
Các cách khắc phục hiện tượng búa nước tối ưu, thông dụng
Với những tác hại mà búa nước có thể mang lại cùng những nguyên nhân gây ra hiện tượng này thì người dùng có thể áp dụng những giải pháp để hạn chế tình trạng búa nước dưới đây:
- Đầu tiên, cần thiết kế hệ thống đường ống đúng cách như tăng kích thước đường ống để giảm áp suất hoặc giảm tốc độ dòng chảy của ống nước.
- Lắp đặt thêm các dòng van công nghiệp kiểm soát lưu lượng, áp lực dòng chảy như van an toàn, van giảm áp hoặc van xả khí để ổn định áp suất trong ngưỡng an toàn.
- Nên điều chỉnh tốc độ đóng, mở hoặc điều tiết van từ từ, đúng cách để hạn chế tình trạng áp suất tăng đột ngột.
- Lắp đặt thêm van búa nước giúp hấp thụ áp suất dư trong đường ống, hạn chế tình trạng búa nước tối đa.
- Ngoài ra, cần vệ sinh, kiểm tra và bảo trì hệ thống đường ống định kỳ để loại bỏ tình trạng kẹt, tắc nghẽn ảnh hưởng áp suất và đảm bảo van, hệ thống hoạt động bình thường.
Có thể thấy rằng, hiện tượng búa nước là sự cố áp suất nguy hiểm và có thể gây ra hệ thống nghiêm trọng đến toàn bộ hệ thống đường ống nếu không được kiểm soát và xử lý đúng cách. Hy vọng những thông tin trên của FAF Valve đã giúp các bạn đọc hiểu rõ hơn về hiện tượng này và áp dụng đúng giải pháp để đem lại hệ thống vận hành an toàn, ổn định.
