水圧とウォーターハンマー【水を急に止める・水柱分離などからと起こる現象】

水圧とウォーターハンマー

でもだ、いまいち想像できない、

あとウォーターハンマーってなんだろ。

という方への記事となります。

ウォーターハンマーが起きる原因や

その理由や予防する水量のはなしなどが

わかります。

 

本記事の内容

  • ウォーターハンマーは急に水を止めたときに生じる現象
  • とりあえずエアチャンバー(水撃防止器)つければいいの?それ以前の予防方法

ウォーターハンマーは急に水を止めたときに生じる現象

急に水を止めたときに

生じる現象です。

なぜかというと、

管内の水などの

流体の圧力が急に止められると

流体通しがぶつかりあって

水撃圧が発生するからです。

これが発生する現象をウォーターハンマー

(水撃現象)といいます

具体的には

ポンプの二次側の配管

器具やバルブなどの急な閉止などが

対策として

  • 水撃防止器を付ける
  • 水柱分離を起こりにくいように低層階での横引きを短くする

などがあります。

水撃を防止する機器として

水撃防止器という機器が給水装置であります

エアチャンバーなどと

呼ばれるもので

小型のものから、

歌手のマイク?のような大きいものも

あります。

流れ出ようとしていた

水が止められた際の衝撃、

結構蒸気だと水の速度が速いらしく

1秒間に20-30メートル、

トラップなどが無いと危険、

洗濯機のカン、カンという

音も同じらしい。

流速(毎秒)
蒸気管 20-30m
給水管 ー1.5mー2.0m

ポンプの急激な動作、

管内部の空気などによっても起る。

けっこうがっつり壊れるとき

がある。すごすぎ、水圧。。

エアチャンバーなどで対策が必要。

話は戻りますが、水圧試験

1.75MPaで試験はわかったんですが、

どんくらいよ?

という部分がわからない。

消防車のホースでの放水時の圧力が

0.85MPaだそうです。

あれの2倍の圧力で試験する。

 

  • 水圧試験1.75MPa
  • 消防ホース圧力0.85MPa

結構結構すごい圧力ですよね。

0.1MPAはほぼ1Kg/cmで

1Kg/cmは1平方センチ=1g

の水の1000倍なので10メートル

水を押し上げる力があるということだそうです。

なるほどMPaの前は1Kg/cmというのが

一般的だったんだ、

これでよかったのに。

圧力でも損失があるということ

これもなんでしょうね、

消防車の例でしたが、

高さの損失、ノズル圧力の損失、

ホース内の摩擦の損失

これらも計算に入れないと

きちんと水は流れないということ

ですね。

ちなみに放水でストレートの

ノズルでも1人でカバーでき放水できる

圧力は0.3MPaだそうです。恐るべき耐久試験。。

とりあえずエアチャンバー(水撃防止器)つければいいの?それ以前の予防方法

  • 低層階での横引きを減らす
  • 水圧が高くなりやすい低層階での減圧弁の設置
  • ボール弁やバタ弁でなく仕切弁などを選ぶ→急閉止を防止
  • 水柱分離個所に吸排気、エア抜き弁を設置→負圧時に空気を送る

くらいでしょうか

鉄管の場合は材質のせいか

爆音がとどろくことが多いようです。

ポリ管でもユニットバスしたの配管の

サドル支持部分でもなるそうです

水撃防止性能という部分のお話でした。

■参考サイト

消防車MPA
消防車と水
ウォーターハンマー

 

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