도시의 물 공급 시스템을 인간의 순환 시스템으로 상상해 보세요. 끊임없이 삶의 본질을 전달합니다. 혈관 속의 기포가 순환을 방해하거나 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있는 것처럼, 물과 하수관에 갇힌 공기는 심각한 문제를 야기합니다. 이 기사에서는 용수 및 폐수 시스템에서 공기 밸브의 중요한 기능을 살펴보고 유지 관리 및 교체 비용을 줄이면서 안전하고 효율적인 파이프라인 작동을 보장하는 방법을 자세히 설명합니다.
물과 폐수 관리에서 파이프라인 시스템은 자원을 원천에서 목적지까지 운송하고 유출수를 안전하게 처리하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 이러한 시스템에 공기가 침투하는 것은 거의 불가피합니다. 불완전한 파이프라인 충전, 용해된 가스 방출 또는 파이프 연결부 누출을 통해 공기가 유입될 수 있습니다. 축적된 공기는 흐름을 방해하고 효율성을 감소시키며 심각한 작동 문제를 일으킬 수 있는 포켓을 형성합니다. 갇힌 공기를 자동으로 방출하고 진공 상태를 방지하도록 설계된 공기 밸브는 시스템 안정성을 유지하는 데 필수적입니다.
물 속 공기와 폐수 파이프라인은 효율성, 유지 관리 비용 및 인프라 안전에 영향을 미치는 여러 가지 문제를 야기합니다.
- 흐름 효율성 감소:에어 포켓은 파이프 부피를 차지하여 유압 저항을 증가시키고 처리량을 감소시킵니다. 특히 막힘으로 인해 흐름이 완전히 중단될 수 있는 파이프라인 높은 지점에서 더욱 그렇습니다.
- 수격 위험:공기의 압축성은 갑작스러운 밸브 폐쇄나 펌프 정지로 인한 압력 서지를 증폭시켜 잠재적으로 파이프와 장비를 손상시킬 수 있습니다.
- 유량 측정 오류:기포는 물의 양으로 등록되어 유량계 판독값을 왜곡하여 부정확한 자원 할당과 재정적 손실을 초래합니다.
- 부식 가속화:산소는 금속 산화를 촉진하는 반면, 습한 공기 주머니는 파이프 재료를 분해하는 미생물 성장을 촉진합니다.
- 작동 소음:난류의 공기와 물의 혼합물은 주거 지역에 파괴적인 소리를 발생시킵니다.
- 제어 시스템 불안정:공기는 밸브 작동, 계측 정확도 및 장비 성능을 방해합니다.
공기 유입 메커니즘을 이해하면 더 나은 예방 전략이 가능해집니다.
- 불완전한 초기 파이프라인 채우기
- 압력/온도 변화로 인한 용해 가스 방출
- 파이프 조인트 및 연결부의 누출
- 파이프라인 위반 또는 손상
- 펌프 흡입을 통한 공기 흡입
음압 조건은 똑같이 심각한 위험을 나타냅니다.
- 구조적 손상:외부 압력으로 벽이 얇거나 노후된 배관이 무너질 수 있습니다.
- 오염 물질 침입:진공 상태에서는 파이프 결함으로 인해 오염 물질이 유입될 수 있습니다.
- 서비스 수명 단축:빈번한 압력 순환은 재료 피로를 유발합니다.
이러한 특수 장치는 갇힌 공기를 자동으로 배출하고 공기를 유입하여 플로트 메커니즘을 사용하여 진공 상태를 방지합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.
- 공기 방해물을 제거하여 흐름 효율성 유지
- 진공으로 인한 배관 붕괴 방지
- 공회전으로부터 펌프 보호
- 정확한 유량 측정 보장
- 부식 가능성 감소
- 에너지 소비 및 운영 비용 절감
- 수격 위험 최소화
- 인프라 수명 연장
정상 작동 중 지속적인 공기 배출을 위한 소형 오리피스 밸브로, 일반적으로 파이프라인의 높은 지점에 설치됩니다.
채우는 동안 공기를 빠르게 배출하거나 배수하는 동안 공기를 흡입하기 위한 대형 오리피스 밸브로, 종종 파이프라인 끝이나 높은 위치에 배치됩니다.
모든 작동 단계에서 포괄적인 공기 관리를 위해 소형 및 대형 오리피스를 모두 통합한 이중 기능 밸브입니다.
적절한 구현을 위해서는 다음 사항을 고려해야 합니다.
- 파이프 치수 및 재료
- 작동 압력/온도 범위
- 매체 특성(부식성, 미립자 함량)
- 높은 지점과 중요한 위치에 전략적 배치
설치는 다음을 보장해야 합니다.
- 적절한 플로트 작동을 위한 수직 방향
- 진동을 방지하기 위한 안전한 장착
- 누출 방지 연결
- 추운 기후에서의 동결 방지
지속적인 성능 요구 사항:
- 누출 및 기계적 기능에 대한 정기 검사
- 주기적인 내부 청소
- 씰 및 부품 교체
- 가동부 윤활
밸브 크기 조정에는 다음을 고려한 수리학적 분석이 필요합니다.
- 충전/배수율
- 파이프 파열 시나리오
- 컬럼 분리 이벤트
- 에너지 효율성
AWWA M11 지침에 따라 권장되는 배치는 다음과 같습니다.
- 높은 점수:콤비네이션 밸브
- 긴 수평 실행:380-760m마다 공기 방출 또는 조합 밸브
- 긴 내리막 경사:380-760m마다 조합 밸브
- 긴 오르막 경사면:380-760m마다 공기/진공 밸브
광범위한 수평 작동을 따라 밸브 유형을 교대로 사용하면 최적의 공기 관리가 가능합니다. 혼합 밸브는 시스템 성능을 향상시키기 위해 전용 공기 방출 또는 공기/진공 밸브를 대체할 수 있습니다.