Выбор мероприятий по предотвращению недопустимого повышения давления в закрытых оросительных системах при переходных процессах проводится после определения величины максимального повышения давления и сравнения её с прочностной характеристикой труб. Дополнительные мероприятия предусматриваются в том случае, если рабочее давление превышает их прочность. При выборе мероприятий к ним предъявляются два основных требования: надёжность в работе и простота эксплуатации.
Для борьбы с недопустимым повышением давления в ЗОС при переходных процессах могут быть использованы следующие мероприятия:
- сброс воды из трубопроводов;
- увеличение продолжительности закрытия запорных органов;
- применение водовоздушных резервуаров;
- применение насосных агрегатов, обладающих большей инерцией вращающихся масс;
- недопущение образования разрывов сплошности потока;
- рациональная вертикальная компоновка закрытой оросительной сети, отсутствие зон образования скопления воздуха и т.д.
В каждом конкретном случае способы защиты закрытых оросительных систем от недопустимого повышения давления при переходных процессах должны быть выбраны на основании технико-экономических расчётов, с тем, чтобы требуемое снижение давления достигалось при наименьших затратах.
В настоящей работе основное внимание уделяется применению водовоздушных резервуаров для защиты насосных станций ЗОС от недопустимого повышения давления при переходных процессах и определению оптимальных параметров ВВР.
Однако следует отметить, что при рассмотрении надёжности оросительных систем, особенно при выборе наивыгоднейшего варианта, необходимо рассматривать как отдельные их элементы, такие как насосные станции и закрытые оросительные сети, так и системы в целом. Связано это с тем, что в системах, состоящих из взаимосвязанных элементов, усугубляется опасность возникновения ситуации, когда выход из строя какого-то одного элемента системы будет иметь не локальные, а более широкие нежелательные последствия.
Одним из наиболее распространённых способов предупреждения недопустимого повышения давления в напорных коммуникациях насосных станций подкачки при переходных процессах, связанных с отключением основных насосных агрегатов, является сброс части воды из трубопроводов, который можно предусмотреть либо обратно в водоисточник, либо в атмосферу.
Для осуществления сброса воды обратно в водоисточник через насосы можно применить следующие способы: пропуск воды по обводным линиям вокруг закрывающихся обратных клапанов, пропуск воды через клапаны с регулируемым закрытием и через автоматически закрывающиеся запорные устройства.
Количество сбрасываемой воды, с одной стороны, должно обеспечивать снижение давления в необходимых пределах при гидравлическом ударе, а с другой стороны, не должно вызывать реверсивного вращения ротора насосного агрегата, превышающего допустимое.
Более эффективное гашение гидравлического удара при сбросе воды через остановленный насос достигается при заторможенном рабочем колесе. Объясняется это тем, что пропускная способность насоса уменьшается с увеличением частоты вращения насоса в обратном направлении.
Однако в настоящее время нет надёжных конструкций тормозов, исключающих реверсивное вращение рабочего колеса насоса, поэтому и приходится производить сброс при свободном его вращении.
Простым и надёжным способом защиты напорных трубопроводов от гидравлического удара является ограниченный сброс воды по обводной линии через насос.