چکیده

 

پدیدهی ضربهی قوچ در پروژههای خطوط انتقال مهم بوده و نادیده گرفتن این پدیده میتواند سبب ایجاد خسارات قابل توجهی به خطوط انتقال و تجهیزات مربوطه گردد. در این تحقیق از نرم افزار Water hammer 7 برای تحلیل ضربه قوچ در خط انتقال و ایستگاه پمپاژ آب بناب استفاده شد. پروژه ی مورد مطالعه، فاز مطالعاتی و طراحی توسط مشاور را گذرانده ولی اجرا نشده لذا نتایج این تحقیق میتواند در امر اجرای پروژه مؤثر باشد. مطالعه حاضر در سه مرحله به صورت شبیه سازی بدون تجهیزات، با تجهیزات کمتر و با تجهیزات پیشنهادی مشاور صورت گرفت. نتایج نشان داد که تعدادی از نقاط در مقایسه با سایر قسمتهای خط لوله دارای ضعف بیشتری در مواجهه با ضربهی قوچ بوده و در اجرای طرح، باید اصلاح شود.

 

کلمات کلیدی: ضربهی قوچ، خط انتقال آب بناب،Water hammer 7

 

 

مقدمه

 

با توجه به رشد روز افزون جمعیت و به مثابه آن نیاز امروز بشری، وجود فاصله زیاد ما بین منابع آبی موجود و محل تقاضای مصرف امکان استفاده از روشهای سنتی صرفهی اقتصادی نداشته و پاسخگوی نیاز طرح نیست.

 

پدیده ی ضربه قوچٌ در خطوط لوله جریان تحت فشار و مجاری باز اتفاق میافتد. این پدیده به وضوح بر قوانین فشار، تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار بوده و در بعضی از سیستمهای هیدرولیکی تحت فشار، نظیر خطوط انتقال آب، نفت یا شبکههای توزیع و لولههای آب منتهی به توربینها، تونلهای آبی، سیستمهای پمپاژ و جریانهای ثقلی رخ می دهد. پدیدهی ضربهی قوچ با ایجاد موجهای سریع، زود گذر و میرا موجب خطرات گوناگونی میشود.

 

در این تحقیق خط انتقال دشت بناب با برنامه Hammer شبیه سازی و در سه مرحله زیر مورد مطالعه قرار گرفت.

 

  • در گام اول خط لوله بدون تجهیزات در Hammer شبیه سازی شد و قابلیت تحمل خط لوله در مقابل ضربات قوچ آبی به تنهایی و بدون تجهیزات بررسی شد.

 

  • در گام دوم شبیه سازی با تجهیزات پیشنهادی کمتر از تجهیزات پیشنهادی مشاور انجام شد.

 

  • در گام سوم تجهیزات پیشنهادی مشاور عینا در Hammer شبیه سازی و نتایج باهم مقایسه شد.

 

پیشینهی تحقیق

 

محققین مختلفی در زمینه ضربه قوچ آبی تحقیق انجام دادهاند که اهم آنها به شرح زیر است:

 

 

۱ – Water Hammer

 

 

روحانی و افشار (۲۰۱۰) یک روش مشخصه ضمنی نقطهای و یک رابطهی توسعه یافته به منظور بهبود کارایی روش مشخصه ضمنی پیشنهاد نمودند و با مقایسه نتایج آن با نتایج روش مشخصه ضمنی معمولی نشان دادند که کارایی مدلهای پیشنهاد شده در مقایسه با نتایج روش مشخصه ضمنی معمولی بیشتر است.

 

دانشفراز و همکاران (۲۰۱۱) به بررسی معادلات قوچ آبی و تأ ثیر جملات غیر خطی برای جنسهای مختلف در خطوط لوله انتقال پرداخته و نتیجه گرفتند که تأثیر جملات غیر خطی در تحلیل اندک میباشد.

 

نوریابوذری و جعفر زاده (۱۳۸۹) با بررسی دقیق علل وقوع خرابی در مسیر خط لوله انتقال آب گیسور-گناباد و با جمع آوری دادهها به صورت میدانی و مقایسه آن با نتایج حاصله از مدل نرم افزاری علت اصلی بروز مشکلات پی در پی در خط لوله مذکور را بی کیفیت بودن جنس لولههای به کار رفته دانستهاند.

 

رضایی و همکاران (۱۳۹۱) به بررسی قطر بهینه، ضخامت بهینه و جنس بهینه از لحاظ فنی در نرم افزار Hammer پرداخته و مشاهده کردند محاسبات بهینه در بعضی موارد به دلیل عدم صرفهی اقتصادی قابل استفاده نمی باشد.

 

دانشفراز و مرادیکیورز (۱۳۹۱) به ارزیابی ضربه قوچ در ایستگاه پمپاژ و خط انتقال آب محمودآباد- ازنا با استفاده از نرم افزار Aft-Impulse پرداخته و مشاهده کردند، بدون استفاده از ابزار های کنترل ضربه قوچ، خط انتقال قادر به تحمل فشارهای مثبت و منفی حاصل از بروز پدیده ضربه قوچ نخواهد بود.

 

دانشفراز و همکاران (۱۳۹۱) به بررسی پدیده ضربه قوچ در خطوط انتقال دشت عباس با مدل نرم افزارهای Aft-Impulse، Hammer و Hytran پرداختهاند. ارزیابی نتایج این مدلها نشان داد که نتایج حاصل از دو نرم افزار Aft-Impulse و Hytran قابل قبول و همخوانی خوبی با نتایج مشاور داشته و نتایج حاصل از نرم افزار Hammer دور از انتظار و همخوانی با نتایج مشاور نداشتند.

 

معرفی خط انتقال و ایستگاه پمپاژ آب بناب

 

صوفی چای از میانهی دشت بناب و در جهت شرق به غرب جریان داشته و به دریاچهی ارومیه تخلیه میگردد. مطالعات مرحلهی اول طرح چند منظورهی صوفی چای در محدودهای با مختصات ۴۶ – ۰ ۰ تا ۴۶ – ۱۶ طول شرقی و ۳۷ – ۰ ۵ تا ۳۷ – ۲۶ عرض شمالی در سال ۱۳۵۸ و مطالعات مرحلهی دوم این طرح در سال ۱۳۶۰ انجام شد و تأمین آب اراضی محدودهی دشت بناب به میزان ۲۵/۶ میلیون متر مکعب تعیین گردید.