Waar moeten luchtkleppen worden geplaatst op een DN100-hoofdleiding van nodulair gietijzer?

Plaats ontluchtingskleppen op een DN100-leiding van nodulair gietijzer op een waterleiding bij geverifieerde luchtverzamelpunten en op locaties waar vullen, aftappen of druktransiënten luchtuitwisseling vereisen. Begin bij de lokale hoogste punten in het profiel van de aangelegde leiding en beoordeel vervolgens veranderingen in het verhang, geïsoleerde leidingdelen en lagedrukzones die verband houden met pompen. Houd bij de definitieve plaatsing rekening met de hydraulische gradiëntlijn en de bedrijfsvolgorde: op een geometrisch hoog punt kan lucht zich verzamelen terwijl de leiding onder druk blijft, terwijl een lager gelegen deel tijdens een transiënt vacuüm kan ondervinden.

DN100 geeft de nominale leidingmaat aan. Hiermee worden de onderlinge afstand tussen ontluchtingskleppen, de aansluitmaat of de afvoercapaciteit niet bepaald. Voor die keuzes zijn de werkelijke binnendiameter, het leidingprofiel, het waterdebiet, het drukbereik en de beoogde vul- en aftapsnelheden nodig.

Luchtzakken lokaliseren op het aangelegde leidingprofiel

Gebruik een lengteprofiel waarop de kruinhoogten van de leiding, hulpstukken, afsluiters, pompaansluitingen en aftappunten zijn aangegeven. Alleen maaiveldhoogten zijn onvoldoende. Een ingegraven hoofdleiding kan over een kruising met andere nutsleidingen stijgen en daarna weer dalen, zonder dat er op maaiveldniveau een duidelijk hoogste punt zichtbaar is. Ook kunnen uitvoeringstoleranties een lichte kruin veroorzaken die niet op de ontwerptekening stond.

Een lokaal hoogste punt is de eerste kandidaat voor een combinatie-ontluchtingsklep, omdat lucht zich doorgaans bij de kruin verzamelt. Plaats de aansluiting op de kruin, met een ononderbroken stijgend traject naar de klep. Een aansluiting op het dalende leidingdeel kan een luchtzak erboven ingesloten houden, met name bij een laag debiet.

Veranderingen in het verhang verdienen afzonderlijke aandacht. Wanneer een stijgende hoofdleiding minder steil wordt of een dalende hoofdleiding steiler, verandert het vermogen van het water om lucht mee te voeren. Of zich daar lucht ophoopt, hangt af van de stroomsnelheid, het verhang, de grootte van de luchtzak en de stromingsrichting. Neem deze locaties mee in de beoordeling, maar plaats niet automatisch bij elke verhangwijziging een klep.

Ook bij lange, vrijwel horizontale leidingtrajecten is een zorgvuldige beoordeling nodig. Alleen een vaste onderlinge afstand biedt weinig zekerheid dat de kleppen lucht onderscheppen. Breng kleine verhogingen ter hoogte van de kruin in kaart en beoordeel of het minimale bedrijfsdebiet lucht naar een bestaande ontluchter afvoert. Een hoofdleiding die bij piekvraag lucht meevoert, kan 's nachts luchtzakken vasthouden wanneer het debiet afneemt.

Stem de klepfunctie af op de gebeurtenis

Lucht afvoeren tijdens normaal bedrijf en grote hoeveelheden lucht uitwisselen tijdens het vullen of aftappen vereisen verschillende klepfuncties. De juiste locatie kiezen maar de verkeerde functie selecteren, lost het oorspronkelijke probleem niet op.

Een conventionele lucht-/vacuümklep met grote doorlaat sluit doorgaans zodra er water binnenkomt en is niet bedoeld om kleine, onder druk opgebouwde luchtzakken af te voeren. Een combinatieklep verenigt beide functies. Controleer de werking aan de hand van de documentatie van de geselecteerde klep en vertrouw niet alleen op de productnaam.

Beoordeel vacuümrisico's ook buiten de hoogste punten

Vergelijk voor normaal bedrijf, de minimale toevoerdruk en geplande uitschakelingen de hydraulische gradiëntlijn met de hoogte van de leiding. Waar de gradiëntlijn de leidinghoogte nadert, is de drukmarge klein. Pompuitval, snelle klepbewegingen of een leeglopende waterkolom kunnen dan een druk onder de atmosferische druk veroorzaken.

Berekeningen voor stationair bedrijf bepalen niet de laagste druk tijdens een transiënt. Een perszijde van een pomp verdient bijvoorbeeld aandacht wanneer het wegvallen van de pompdrukverlies en kolomscheiding veroorzaakt. Bij de plaatsing van kleppen moet rekening worden gehouden met het pompg gedrag, het sluiten van terugslagkleppen, de benedenstroomse hoogte en andere voorzieningen voor waterslagbeheersing. Direct na elke pomp een ontluchtingsklep plaatsen, is geen betrouwbare ontwerpregel.

Lucht die tijdens een lagedrukgebeurtenis binnendringt, beïnvloedt het verdere drukverloop. Wanneer de stroming zich herstelt, kunnen de snelle afvoer van die lucht en het abrupt sluiten van de klep een drukstoot veroorzaken. Beoordeel daarom een gecontroleerde luchtafvoer of een anti-slamvoorziening wanneer de transiëntanalyse op deze volgorde wijst. Een begrensde luchtafvoer beïnvloedt ook de vultijd; de gekozen oplossing moet dus aan beide voorwaarden voldoen.

Volg bij gepland aftappen het luchttraject van elke klep naar het aftappunt, uitgaande van de beoogde standen van de afsluiters. Een klep op een hoog punt aan de andere kant van een gesloten afsluiter kan het leeg te maken leidingdeel niet beschermen. Een hoofdleiding met meerdere afzonderlijk aftapbare delen kan meerdere luchttoevoerpunten vereisen, zelfs als het totale profiel maar één duidelijk hoogste punt heeft.

Dimensioneer op basis van het luchtdebiet en het toegestane drukverschil

Bij gecontroleerd vullen is het verdrongen luchtvolume ongeveer gelijk aan het toegevoerde watervolume, zolang compressie-effecten niet significant zijn. Tijdens het aftappen moet lucht het afgevoerde water snel genoeg vervangen om de inwendige druk binnen de ontwerpgrens te houden. Bepaal eerst de beoogde waterdebieten en selecteer vervolgens een luchtklep aan de hand van de gepubliceerde prestatiecurven.

Gebruik de werkelijke inwendige leidingdiameter om het waterdebiet om te rekenen naar watersnelheid. De nominale DN100-maat geeft het inwendige oppervlak niet volledig weer, omdat de wanddikte en bekleding daarop van invloed zijn. Ook geeft de aansluitmaat van de klep niet de effectieve luchtopening aan.

Interpreteer luchtdebietcurven bij het relevante drukverschil en onder de vermelde referentieomstandigheden. Een opgegeven capaciteit voor vrije lucht kan niet zonder omrekening rechtstreeks worden vergeleken met het volume van samengeperste lucht in een leiding onder druk. Controleer de prestaties van de inlaat en uitlaat afzonderlijk; één capaciteitswaarde bevestigt niet beide.

De aftakking, afsluiter, stijgleiding en eventuele inlaat- of uitlaataccessoires maken deel uit van het luchttraject. Een vernauwde aftakking kan de capaciteit van een grotere luchtklep bepalen. Zorg voor een passende aansluitmaat en vermijd onnodige bochten of hulpstukken die drukverlies veroorzaken of water vasthouden.

Zorg voor een goed bereikbare aansluiting die geschikt is voor waterleidingen

Sluit de unit via een compatibel T-stuk of een goedgekeurde aftakking aan op de kruin van de leiding, passend bij de betreffende leiding van nodulair gietijzer. Controleer vóór de installatie de aftapbeperkingen, bekledingsgegevens, drukklasse en verbindingswijze. Ondersteun de klep en stijgleiding zo dat het gewicht en de onderhoudsbelasting geen overmatige buigspanning op de aftakking veroorzaken.

Monteer onder de luchtklep een goed bereikbare afsluiter voor onderhoud. De normale bedrijfsstand ervan moet het vereiste luchtdebiet toelaten. Leg die stand duidelijk vast: een na onderhoud geïsoleerde luchtklep biedt geen bescherming, ook al is de unit zichtbaar aanwezig.

Alleen de materiaalidentificatie bewijst niet dat het product geschikt is. Voor een product van nodulair gietijzer dat wordt aangeduid als verwarmingsleiding moet vóór opname in deze hoofdleiding nog steeds worden bevestigd dat het geschikt is voor waterleidingen, en moeten de bekleding, afmetingen, drukklasse en aansluitgegevens worden gecontroleerd.

De inspectieput moet toegang bieden voor verwijdering, voldoende afwatering hebben en zorgen voor een vrije luchttoevoer. Lucht-/vacuümkleppen zuigen buitenlucht de leiding in, waardoor een ondergelopen inspectieput een besmettingsroute kan vormen. Eventuele beschermende ontluchtingsvoorzieningen mogen het bij de dimensionering gebruikte luchtdebiet niet beperken. Ook filters en beschermende accessoires moeten toegankelijk zijn voor inspectie en reiniging.

Controleer de plaatsing tijdens de inbedrijfstelling

Vul elk leidingdeel met het debiet dat bij de beoordeling van de klep is gebruikt en zorg dat de daarvoor bedoelde ontluchters beschikbaar zijn. Controleer of de grote hoeveelheid lucht ontsnapt voordat het water de klep bereikt en of de klep sluit zonder lekkage of abrupte drukveranderingen. Aanhoudende luchtproblemen benedenstrooms van een goed werkende klep kunnen wijzen op een niet-herkende kruin, onvoldoende transportsnelheid of een vernauwde aansluiting.

Leg de aangelegde kruinhoogten, klepfuncties, gegevens van de luchtopeningen, aftakmaten, standen van afsluiters en goedgekeurde vul- en aftapprocedures vast. Deze gegevens zijn van belang wanneer latere wijzigingen andere stromingsrichtingen of nieuwe afsluitgrenzen introduceren. Een kleplocatie die geschikt was voor de oorspronkelijke bedrijfsvoering kan ineffectief worden nadat de hoofdleiding opnieuw is ingericht.