Waterslag

Wat is waterslag?

Waterslag is een onbedoelde drukgolf die kortstondig optreedt in een leidingsysteem. Dit wordt veroorzaakt door plotselinge veranderingen in de stroomsnelheid binnen een leiding. Dit verschijnsel wordt ‘waterslag’ genoemd omdat drukgolven vaak gepaard gaan met een geluid wat klinkt alsof er met een hamer ergens hard op wordt geslagen. Dit komt voor bij een pomp die uitvalt, of bij een te snelle afsluiting.

Een te hoog oplopende druk kan leiden tot lekkages of leidingbreuken, kleppen kunnen verbuigen en bevestigingen scheuren. Situaties waarin geen enkel productiebedrijf terecht wil komen. Waterslag kan dus veel nadelige gevolgen hebben en daarom is het van belang om de risico’s tot een minimum te beperken.

Pijpbreuk of schade aan de pompen, afsluiters en overige equipment/apparatuur

Waterslag is dus een verschijnsel wat optreedt wanneer in turbulent bewegende vloeistof de plaatselijke druk lager wordt dan de dampdruk van de vloeistof. Als de druk daarna weer toeneemt, kan het oplopen tot ruim boven de actuele sterkteklasse van de gebruikte buizen en is het gevolg pijpbreuk en/of schade aan de pompen. Om dit te voorkomen is een waterslagvoorziening nodig, een slimme pompregeling, een vliegwiel op een pomp, een demper op de leiding of een omloopleiding. Het beste is natuurlijk om waterslag geheel te voorkomen door een optimale vorm en afstemming van alle betrokken componenten en de te verwachten werkomstandigheden. Door bijvoorbeeld verplaatsing van een klep naar een deel van de leiding waar de druk hoger is. Of door de drukval per klep te reduceren door meerdere kleppen in serie te plaatsen. Of door de druk in het betreffende deel van het systeem te verhogen (bijvoorbeeld bij pompen).

Waterslag treedt op als:

Waterslag treedt op als er een gedeeltelijk vacuüm in de neerwaartse leiding ontstaat. Als de pomp daarna wordt gestart, dan vult water het vacuüm op met een hoge stroomsnelheid en drukt het tegen de gesloten terugslagklep en de stationaire waterkolom in de leiding. Zo ontstaat een drukgolf of waterslag. Deze drukgolf kan ervoor zorgen dat leidingen knappen en koppelingen breken, en dat de pomp en/of de motor beschadigd raakt. Wanneer een drukgolf optreedt, moet het systeem direct worden uitgezet en het probleem worden opgelost.

Industriële Processen

Dus het snel sluiten van een klep benedenstrooms van een lopende pomp kan zorgen voor waterslag. Maar er zijn meer redenen:

  1. Het stoppen van een pomp: Wanneer water door een pomp beweegt, zal het plotseling stoppen van de pomp waterslag veroorzaken. De pomp werkt in feite als een stroomafwaartse klep die plotseling wordt gesloten.
  2. Dichtslaan van een terugslagklep: wanneer een terugslagklep sluit treedt waterslag op. Terugslagkleppen sluiten bijna onmiddellijk als het drukverschil kleiner is dan de specificaties van de terugslagklep.
  3. Bij het opstarten van stoomproductie: hoge condensatie bij het opstarten van stoomproductie kan leiden tot een vloeibaar condensaat dat zich met hoge snelheid verplaatst. Zodra de vloeistof een scherpe bocht raakt, treedt het verschijnsel waterslag op.
  4. Stroomopwaarts van een lopende pomp: het omgekeerde effect wanneer een klep stroomopwaarts van een draaiende pomp plotseling wordt gesloten. Vlak daarna ontstaat er een vacuüm na de klep met eventueel het imploderen van de leiding.
  5. Het opvullen van een lege pijp: de variatie van waterslag die optreedt bij het opvullen van een lege pijp met vloeistof met een hoog debiet. De lucht ontsnapt via een kleine opening. Als de lucht helemaal uit de pijp is ontsnapt, stopt de stroom plotseling waardoor waterslag ontstaat.

Waterslag: de oorzaken

De belangrijkste vragen zijn natuurlijk: ‘Hoe is het ontstaan, waar komt het vandaan? Waar zit de fout?’ Er wordt geconstateerd dat de klep lekt, of is kromgetrokken, of van een slechte kwaliteit is. Dat laatste is echter niet altijd de oorzaak, en het probleem kan in de meeste gevallen vanuit inzichtelijke engineering opgelost worden. Waterslag kan worden opgelost door bijvoorbeeld de klep te smoren of de sluitrichting te draaien waardoor de kleppen tegen de stroom in draaien.

Flowcomm en een waterslaganalyse

Flowcomm raadt een waterslaganalyse aan en controleberekeningen met aandacht voor de productielijn. Wij zien bij onze klanten geregeld dat waterslag wordt veroorzaakt door plotselinge drukverschillen, teweeggebracht door de afsluiters in het leidingwerk. Dit leidt tot slijtage en kan bovendien schade in de productielijn veroorzaken. Juist door de nadelige gevolgen van waterslag is het van belang om waterslagrisico’s tot een minimum te beperken. Dat kan door een check van het leidingsysteem en het uitvoeren van een zogenaamde waterslaganalyse. Dat is de basis om ontwerpen en voorzieningen te kiezen die optredende druk tot acceptabele proporties terugbrengen. Daar heeft elk productiebedrijf een professionele partner voor nodig.

Flowcomm levert oplossingen

Flowcomm levert oplossingen voor de productindustrie. Levert procescomponenten. Werkt met een team wat bestaat uit toepassingsgerichte vakspecialisten. En draagt in alle voorkomende gevallen de meest geschikte technische oplossingen aan met gerichte ondersteuning in het engineeringstraject.

De problematiek rondom thermische uitzetting van kleppen is wat ons betreft voorgoed verleden tijd. Onze klephuizen zijn geproduceerd uit massief stafmateriaal met als resultaat: een massieve body met nauwe toleranties. Eventuele vervorming van onze kleppen, onder invloed van uitzetting door temperatuurverschillen van het leidingwerk, blijft daardoor tot een minimum beperkt.

De expertise van Flowcomm

Flowcomm heeft de expertise in huis om direct voor een klant op te sporen waar het probleem zit. Heeft de componenten om het op te lossen. Ziet snel waar het probleem zit. Met een jarenlange ervaring geeft Flowcomm technisch gezien de meest geschikte, pasklare oplossing voor het probleem. Met onze adviezen geven wij tevens een garantie af. Dit is de belofte die we waarmaken. Als individuele medewerker en als team. Dat vraagt om een optimale inzet en een sterk inlevingsvermogen in de situatie van de klant. Ook in de problematiek van de klant. Hoe moeilijk en complex ook. Maar die uitdaging gaan wij graag aan, want wij richten onze focus vol op de mogelijkheden. Wat voor een klant uitgesloten lijkt, is voor ons de weg naar wat wél kan. We zien kansen waar anderen voor een muur staan. En met name dat laatste maakt ons tot wat we zijn; een sterke partner voor co-engineering.