วิธีป้องกันการเกิดค้อนน้ำในระบบประปาของคุณ

1. การเกิดค้อนน้ำเกิดขึ้นได้อย่างไร

ภาวะค้อนน้ำ (Water hammer) คือปรากฏการณ์ที่ความเร็วของของไหลที่ไหลผ่านท่อเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเนื่องจากการเปิดและปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว ทำให้แรงดันภายในท่อเพิ่มขึ้นและลดลง ส่งผลให้เกิดแรงกระแทกอย่างรุนแรง เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ภาวะค้อนน้ำ

■ เกิดขึ้นได้อย่างไร

ปัจจัยที่ทำให้เกิดแรงกระแทกของน้ำมี 2 ประการ คือ ความผันผวนของแรงดันและการแยกตัวของคอลัมน์น้ำ

ยกตัวอย่างเช่น เมื่อคุณปิดก๊อกน้ำแบบก้านโยกกะทันหัน คุณอาจได้ยินเสียงกระแทก ซึ่งเรียกว่า "เสียงกระแทกน้ำ" ที่เกิดจากความผันผวนของแรงดัน เมื่อน้ำในท่อไม่มีทางออก พลังงานจลน์ของน้ำจะเปลี่ยนเป็นพลังงานแรงดัน ทำให้เกิดแรงกระแทกในท่อและเกิดเสียง

เมื่อปั๊มหยุดกะทันหัน ปริมาณการไหลที่จ่ายจากปั๊มไม่สามารถตามทันของไหลที่ยังคงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้เนื่องจากแรงเฉื่อย ทำให้แรงดันลดลงกะทันหันและเกิดชั้นก๊าซเนื่องจากการกระพริบ (การระเหย) สิ่งนี้เรียกว่าการแยกตัวของคอลัมน์น้ำ และเมื่อการเคลื่อนที่ของไหลในท่อหยุดลงและแรงดันกลับมาเป็นปกติ คอลัมน์น้ำจะชนกัน ทำให้เกิดแรงกระแทก

■ ผลกระทบของค้อนน้ำ

หากคุณได้ยินเพียงเสียงหึ่งๆ ที่มาจากระบบประปาภายในบ้าน ไม่ใช่เรื่องใหญ่ แต่หากคุณได้ยินเสียงดังกระทบหรือแรงสั่นสะเทือนจากท่อในโรงงาน คุณควรระมัดระวัง

แรงกระแทกของค้อนน้ำนั้นแปรผันตามอัตราการไหลและความหนาแน่นของของไหลที่ไหลผ่านท่อ ดังนั้นเมื่อปั๊มมีกำลังเพิ่มขึ้น คลื่นกระแทกอาจสูงถึงหลาย MPa ซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เพราะอาจทำให้อุปกรณ์วัดในท่อเสียหาย หรืออาจทำให้ท่อแตกได้

2. เคล็ดลับการป้องกันอาการน้ำกระแทก (ท่อ)

เราจะแนะนำเคล็ดลับในการป้องกันอาการน้ำกระแทกโดยการปรับเปลี่ยนท่อของคุณ

ขั้นแรก ให้ตรวจสอบอัตราการไหลสูงสุดที่กำหนดไว้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ หากมีความเสี่ยงที่ของเหลวจะเกินอัตราการไหลสูงสุด ควรเปลี่ยนมาใช้เส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่ใหญ่ขึ้นหนึ่งขนาดตามตารางด้านล่างเพื่อความปลอดภัยกว่า

การลดอัตราการไหลจะช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอัตราการไหล และลดความเสี่ยงของการเกิดแรงดันน้ำกระแทกอันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงดัน

นอกจากนี้ การติดตั้งถังพักน้ำในท่อระบายน้ำของปั๊มยังสามารถจ่ายของเหลวได้ก่อนที่จะเกิดการแยกตัวของคอลัมน์น้ำ ซึ่งจะช่วยลดโอกาสการเกิดน้ำกระแทก

3. จุดสำคัญในการป้องกันอาการน้ำกระแทก (วาล์ว)

การติดตั้งวาล์วที่เหมาะสมกับระบบท่อของคุณก็เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันอาการน้ำกระแทก มาดูวาล์วที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันอาการน้ำกระแทกกันดีกว่า

■ หลีกเลี่ยงวาล์วที่เปิดและปิดกะทันหัน

แรงกระแทกของน้ำเกิดขึ้นในท่อส่งน้ำแบบคันโยก เนื่องจากการไหลของน้ำเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันมากกว่าในก๊อกน้ำแบบหมุน และเหตุการณ์เดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นกับวาล์วที่ติดตั้งในท่อเช่นกัน

ความเสี่ยงของการเกิดภาวะค้อนน้ำสามารถลดลงได้โดยการหลีกเลี่ยงวาล์วผีเสื้อและวาล์วลูกบอลที่เปิดและปิดทันที และใช้วาล์วที่เปิดและปิดช้าๆ ตัวอย่างของวาล์วที่สามารถควบคุมอัตราการไหลได้อย่างนุ่มนวล ได้แก่ วาล์วโลกและวาล์วประตู

■ ใช้เช็ควาล์ว

เช็ควาล์ว หรือที่รู้จักกันในชื่อวาล์วกันกลับ มักใช้เพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับของของเหลว การติดตั้งเช็ควาล์วแบบเวเฟอร์ (ปีก) หรือแบบดิสก์ที่จุดยกตัวของท่อของเหลวสามารถป้องกันการเกิดน้ำไหลย้อนได้

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าวาล์วเหล่านี้จะเป็นวาล์วตรวจสอบทั้งหมด แต่ชนิดวาล์วแบบสวิง วาล์วแบบลูกบอล และวาล์วแบบยก ก็ไม่ได้ผลในการป้องกันการเกิดน้ำกระแทก ดังนั้นจึงต้องระมัดระวัง

■ ติดตั้งวาล์วระบายอากาศและวาล์วระบายความดัน

การติดตั้งวาล์วระบายอากาศและวาล์วระบายก็มีประสิทธิผลเช่นกัน

การติดตั้งวาล์วระบายอากาศในตำแหน่งสูงในท่อเพื่อสร้างทางผ่านของอากาศ จะทำให้อากาศไหลเข้ามาผ่านวาล์วเมื่อเกิดการแยกตัวของคอลัมน์น้ำในท่อ ซึ่งจะช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างกะทันหัน

วาล์วระบายความดันยังช่วยระบายแรงดันเมื่อเกิดแรงดันเกินในท่อ ดังนั้น เมื่อติดตั้งวาล์วระบายแรงดันที่ด้านระบายของปั๊ม วาล์วจะปรับแรงดันในท่อโดยอัตโนมัติ ช่วยลดความเสียหายต่อท่อและปั๊มให้น้อยที่สุด

4. เคล็ดลับป้องกันอาการน้ำกระแทก (ปั๊มน้ำ)

แรงกระแทกของน้ำเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างกะทันหัน ดังนั้นจึงอาจเกิดขึ้นได้เมื่อปั๊มเริ่มทำงานหรือหยุดทำงานกะทันหัน

โดยการติดตั้งล้อหมุน (ล้อเฉื่อย) เข้ากับปั๊ม ปั๊มจะหมุนช้าๆ โดยใช้แรงเฉื่อย และหยุดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ช่วยลดการเปลี่ยนแปลงกะทันหันของแรงดัน