أين توضع صمامات الهواء على خط مياه من أنابيب حديد الدكتايل DN100

ركّب صمامات الهواء على خط مياه من حديد الدكتايل DN100 عند نقاط تجمع الهواء ومواقعه التي تم التحقق منها، وحيثما يتطلب ملء الخط أو تفريغه أو حدوث تغيرات عابرة في الضغط تبادل الهواء. ابدأ بالقمم المحلية على المقطع الطولي للخط بعد تركيبه، ثم قيّم تغيرات الانحدار والمقاطع المعزولة ومناطق الضغط المنخفض المرتبطة بالمضخات. يجب أن يراعي تحديد المواقع النهائي خط المنسوب الهيدروليكي وتسلسل التشغيل: فقد تتجمع الهواء عند نقطة مرتفعة هندسيًا مع بقاء الخط تحت الضغط، بينما قد يتعرض مقطع أدنى لتفريغ أثناء حالة عابرة.

يشير DN100 إلى المقاس الاسمي للأنبوب. ولا يحدد تباعد صمامات الهواء أو مقاس الوصلة أو سعة التصريف. ويتطلب اتخاذ هذه القرارات معرفة القطر الداخلي الفعلي، ومقطع الخط، وتدفق المياه، ونطاق الضغط، ومعدلات الملء والتفريغ المقصودة.

تحديد جيوب الهواء على المقطع الطولي للخط بعد تركيبه

استخدم مقطعًا طوليًا يوضح مناسيب تاج الأنبوب والوصلات وصمامات العزل ووصلات المضخات ومخارج التصريف. لا تكفي مناسيب سطح الأرض وحدها. فقد يرتفع خط مدفون عند عبوره مرفقًا خدميًا ثم ينخفض مجددًا من دون وجود قمة واضحة على مستوى الأرض. كما قد تؤدي تفاوتات التركيب إلى تكوين قمة طفيفة لم تظهر في مخطط التصميم.

تُعد القمة المحلية أول موقع مرشح لتركيب صمام هواء مركب، لأن الهواء يميل إلى التجمع عند التاج. ضع الوصلة عند القمة، مع توفير مسار صاعد متصل إلى الصمام. وقد تؤدي الوصلة الموضوعة على الجزء الهابط إلى احتجاز جيب هواء فوقها، لا سيما أثناء التشغيل بتدفق منخفض.

تتطلب تغيرات الانحدار اهتمامًا منفصلًا. فعندما يصبح الخط الصاعد أقل انحدارًا، أو الخط الهابط أشد انحدارًا، تتغير قدرة المياه على حمل الهواء. ويتوقف تراكم الهواء في تلك المواقع على سرعة التدفق والانحدار وحجم الجيب واتجاه التشغيل. أدرج هذه المواقع في التقييم من دون تركيب صمام تلقائيًا عند كل تغير في الانحدار.

تتطلب المقاطع الطويلة والمستوية تقريبًا تقديرًا مماثلًا. فالتباعد الثابت وحده لا يضمن اعتراض الصمامات للهواء. حدّد الارتفاعات الطفيفة عند تاج الأنبوب، وقيّم ما إذا كان الحد الأدنى لتدفق التشغيل ينقل الهواء نحو منفّس موجود. فقد ينقل الخط الهواء عند ذروة الطلب، لكنه يحتفظ بجيوب هوائية ليلًا عندما ينخفض التدفق.

مواءمة وظيفة الصمام مع الحالة التشغيلية

يتطلب تنفيس الهواء أثناء التشغيل العادي وتبادل كميات كبيرة منه أثناء الملء أو التفريغ وظيفتين مختلفتين للصمام. واختيار الموقع الصحيح مع وظيفة غير مناسبة لا يحل المشكلة الأصلية.

يُغلق صمام الهواء والتفريغ ذي الفتحة الكبيرة التقليدي عادةً عند وصول الماء، ولا يُقصد به تنفيس جيوب الهواء الصغيرة المتراكمة تحت الضغط. أما الصمام المركب فيجمع الوظيفتين. تحقّق من خصائص تشغيله بالرجوع إلى وثائق الصمام المحدد بدلًا من الاعتماد على اسم المنتج.

تقييم احتمالات التفريغ خارج مواقع القمم

قارن خط المنسوب الهيدروليكي بمنسوب الأنبوب أثناء التشغيل العادي، وعند أدنى ضغط إمداد، وفي ظروف الإيقاف المخطط لها. عندما يقترب خط المنسوب من منسوب الأنبوب، يكون هامش الضغط صغيرًا. وقد يؤدي حينها توقف المضخة أو الحركة السريعة للصمامات أو تفريغ عمود المياه إلى ضغط دون الضغط الجوي.

لا تثبت حسابات الحالة المستقرة أدنى ضغط أثناء حالة عابرة. فمثلًا، تستدعي منطقة تصريف المضخة التقييم إذا أدى فقدان الضخ إلى هبوط الضغط وانفصال عمود المياه. ويجب أن يراعي تحديد مواقع الصمامات سلوك المضخة وإغلاق صمام عدم الرجوع ومنسوب الجزء الواقع أسفلها وغيرها من تدابير التحكم في الصدمات. لذلك، لا يُعد تركيب صمام هواء مباشرة بعد كل مضخة قاعدة تصميم موثوقة.

يؤثر الهواء الذي يدخل أثناء حالة الضغط المنخفض في استجابة الضغط لاحقًا. فعند استعادة التدفق، قد يؤدي طرد هذا الهواء بسرعة وإغلاق الصمام فجأة إلى حدوث صدمة ضغط. لذلك ينبغي تقييم التنفيس المتحكم فيه أو ترتيب منع الصدمات عند إشارة تحليل الحالة العابرة إلى هذا التسلسل. كما يؤثر تقييد التنفيس في زمن الملء، لذا يجب أن يفي الترتيب المحدد بكلا الشرطين.

عند التخطيط للتفريغ، تتبّع مسار الهواء من كل صمام إلى مخرج التصريف مع وضع صمامات العزل في أوضاعها المقصودة. لا يستطيع صمام عند نقطة مرتفعة في الجانب المقابل لصمام عزل مغلق حماية المقطع الجاري تفريغه. وقد يحتاج الخط الذي يحتوي على عدة مقاطع يمكن تفريغها كلٌّ على حدة إلى عدة مواقع لإدخال الهواء، حتى لو لم يتضمن مساره العام سوى قمة بارزة واحدة.

اختيار المقاس وفق تدفق الهواء وفارق الضغط المسموح به

أثناء الملء المتحكم فيه، يكون حجم الهواء المزاح مساويًا تقريبًا لحجم المياه الداخلة قبل أن تصبح تأثيرات الانضغاط ملحوظة. وأثناء التفريغ، يجب أن يحل الهواء محل المياه الخارجة بمعدل يكفي للحفاظ على الضغط الداخلي ضمن حدود التصميم. حدّد معدلات تدفق المياه المطلوبة أولًا، ثم اختر صمام الهواء بالاستناد إلى منحنيات الأداء المنشورة.

استخدم قطر التجويف الفعلي للأنبوب عند تحويل التدفق إلى سرعة للمياه. فالأبعاد الاسمية DN100 لا تصف مساحة المقطع الداخلي بالكامل، لأن سُمك الجدار والبطانة يؤثران فيها. وبالمثل، لا يحدد رمز مقاس وصلة الصمام القطر الفعال لفتحة الهواء.

يجب تفسير منحنيات تدفق الهواء عند فارق الضغط وظروف المرجع المحددة ذات الصلة. ولا يمكن مقارنة السعة المذكورة للهواء الحر مباشرةً بحجم الهواء المضغوط داخل خط مضغوط من دون تحويل. تحقّق من أداء المدخل والعادم كلٌّ على حدة؛ فسعة واحدة لا تثبت أداء الاثنين.

تشكل الوصلة الفرعية وصمام العزل والقائم وأي ملحقات للمدخل أو المخرج جزءًا من مسار تدفق الهواء. وقد تحد وصلة فرعية مقيدة من سعة صمام هواء أكبر. حافظ على مقاس مناسب للوصلة، وتجنب الانحناءات أو الوصلات غير الضرورية التي تزيد الفواقد أو تحتجز المياه.

تنفيذ وصلة يسهل الوصول إليها ومناسبة لخدمة المياه

صِل المجموعة بتاج الأنبوب عبر وصلة ثلاثية متوافقة أو ترتيب تفرّع معتمد للأنبوب المحدد من حديد الدكتايل. تحقّق من حدود التفرّع وتفاصيل البطانة وتصنيف الضغط وترتيب الوصلات قبل التركيب. ادعم الصمام والقائم بحيث لا يسبب وزنهما وأحمال الصيانة إجهاد انحناء مفرطًا على الوصلة الفرعية.

ركّب صمام عزل يسهل الوصول إليه أسفل صمام الهواء لتيسير الصيانة. ويجب أن يسمح وضعه التشغيلي المعتاد بتدفق الهواء المطلوب. سجّل هذا الوضع بوضوح؛ فصمام الهواء المعزول بعد الصيانة لا يوفر أي حماية، حتى لو بقيت المجموعة ظاهرة في مكانها.

لا يكفي تحديد المادة وحده لإثبات الملاءمة. فالمنتج المصنوع من حديد الدكتايل والمصنف على أنه أنبوب تدفئة يتطلب أيضًا التحقق من ملاءمته لخدمة المياه وبطانته وأبعاده وتصنيف ضغطه وتفاصيل وصلته قبل إدراجه في هذا الخط.

يجب أن توفر الحجرة إمكانية الوصول لإزالة الصمام، وتصريفًا كافيًا، ومسارًا نظيفًا لدخول الهواء. إذ تسحب صمامات الهواء والتفريغ الهواء الخارجي إلى خط الأنابيب، لذلك تشكل الحجرة المغمورة بالمياه مسارًا للتلوث. ويجب ألا يقلل أي ترتيب لفتحات التهوية الواقية من سعة تدفق الهواء المعتمدة في تحديد المقاس. كما يجب إتاحة الشاشات والملحقات الواقية للفحص والتنظيف.

التحقق من مواقع الصمامات أثناء التشغيل الأولي

املأ كل مقطع بالمعدل المستخدم في تقييم الصمام، مع إتاحة منافذه المقصودة. راقب خروج الهواء بكميات كبيرة قبل وصول الماء إلى الصمام، وتحقق من إغلاق الصمام دون تسرب أو تغيرات مفاجئة في الضغط. وقد تشير أعراض الهواء المستمرة بعد صمام يعمل كما ينبغي إلى قمة لم تُكتشف، أو سرعة نقل غير كافية، أو وصلة مقيدة.

سجّل مناسيب تاج الأنبوب بعد التركيب، ووظائف الصمامات، وتفاصيل الفتحات، ومقاسات الوصلات الفرعية، وأوضاع العزل، وتسلسلات الملء والتفريغ المعتمدة. وتكتسب هذه السجلات أهميتها عندما تُدخل التعديلات اللاحقة اتجاهات تدفق مختلفة أو حدود عزل جديدة. فقد يصبح موقع الصمام الذي كان مناسبًا لترتيب التشغيل الأصلي غير فعال بعد إعادة تهيئة الخط.