ظاهرة الطرق المائي Water hammer
هي حدوث تغير فجائي لسرعة السريان في الأنبوب نتيجة إغلاق صمام بصورة فجائية مما يؤدى لحدوث فرق ضغط ينشأ خلال فترة قصيرة جداً قد ينتج عنها انفجار للأنبوب (الماسورة).
وصف ظاهرة المطرقة المائية
عند حدوث أي تغير في الحالة المستقرة لجريان سائل ضمن ناقل أو شبكة من الأنابيب ـ عن طريق إغلاق صمام أو إيقاف مضخة ـ فإن التغير الطارئ يؤثر في الحالة المستقرة للجريان، وتتولد موجات تنتشر بسرعة تُقارب سرعة انتشار الصوت في السائل، ابتداءً من النقطة التي حدث عندها الاضطراب في الجريان (كالصمام أو المضخة) حتى نهاية الناقل، أو أي تغير في مقطع الأنبوب أو تفرع فيه، ثم تنعكس هذه الموجات جزئياً أو كلياً، وتعود إلى المقطع الأصلي الذي انطلقت منه، لتنعكس مجدداً وهكذا حتى تتخامد بفعل الاحتكاك، ويستقر السائل في وضع توازن جديد.
إن الانتقال من وضع مستقر للجريان في الناقل أو الشبكة إلى وضع مستقر آخر يرافقه دوماً انتشار موجات ضغط في أنحاء الناقل أو الشبكة مما يؤدي إلى تغير في ضغط السائل في الناقل. وتعتمد قيم الضغوط العابرة ـ التي يمكن أن تكون لها آثار مدمرة في بعض الأحيان ـعلى مقدار التغير في سرعة جريان السائل في الناقل أو الشبكة من العنصر الذي أحدث الاضطراب (صمام، مضخة…)، وأدى إلى تباطؤ السائل أو تسارعه.
تعدُّ دراسة هذه الاضطرابات والأسباب التي تؤدي إلى حدوثها ذات أهمية بالغة لما يمكن أن تسببه من أضرار جسيمة في الأنابيب والمعدات إذا ما تجاوزت قيم الضغوط الناتجة القيم التي يمكن للناقل وملحقاته تحملها.
مانع المطرقة المائية air chamber
عباره عن جزء صغير من أنبوب مملوء بالهواء. يحتوي على مكبس مدمج يقوم بضغط الهواء للتعويض عن الصدمة الناتجة عن إغلاق الصمام يقوم الجهاز بتخميد النبضو يقلل من نبضات المضخة الترددية ويساهم في تدفق السائل المستقر من خلال الاستفادة من انضغاط الهواء في الغرفة يمكن لغرفة الهواء وذلك لتجنب المشاكل المختلفة التي يسببها النبض مثل اهتزاز الأنبوب .
فكرة عمل مانع المطرقة المائية air chamber
عندما تغلق المحابس بشكل مفاجئ تبدأ موجة الضغط في التحرك على طول الأنبوب. عندما تصل إلى مانع المطرقة المائية ، تعمل القوة ضد مكبس الحاجز ، والذي بدوره يدفع ضد شحنة الهواء. مما يؤدى الى ضغط الهواء الموجود في الحجرة أو تمدده أثناء امتصاصه لموجة الصدمة الناتجة عن الحركة المفاجئة للماء داخل الأنابيب والتى تقوم بضغط الهواء وبالتالي يعمل كممتص للصدمات وإبطال تأثيرات الطرق المائى
مكان التركيب
يتم التركيب بالقرب من المضخة ، أو في نقاط أبعد حيث يغير الأنبوب اتجاهه وايضأ على الجزء العلوي لنهاية خطواط الانابيب الرئيسية (نهاية الريزر ) ، أو داخل المبنى عند نقطة نهاية مواسير تغذية المياة
المطرقة المائية في محطات المضخات
ينشأ كثير من حالات المطرقة المائية عند التوقف والتشغيل المفاجئ للمضخات والصمامات المرتبطة بها في محطات المضخات
في الحالة الطبيعية يُفتح الصمام تدريجياً بعد تشغيل المضخة، ويغلق تدريجياً قبل أن توقف هذه المضخة عن العمل، ولا تتشكل في هذه الحالة أي مخاطر تذكر. أما في الحالات الطارئة التي تتوقف المضخة فيها عن العمل فجائياً كما هي الحال عند انقطاع التيار الكهربائي، تتشكل ظاهرة المطرقة المائية، فتنشأ موجة ضغط منخفض تنتشر باتجاه مصب الأنبوب لتنعكس وتصبح موجة ضغط مرتفع مما قد تسبب الأذى للمضخة والتجهيزات الملحقة مثل المحابس والعدادات وايضا خطوط المواسير
لتغلب على ظاهرة الطرق المائي
يمكن التغلب على ظاهرة الطرق المائي في المواسير الكبيره عن طريق
المرجع من الكود العالمى للصرف
