Protection of pipeline bridges against vibrations caused by a water hammer

Szymon Imiełowski; Bartosz Śniegocki

doi:10.7409/rabdim.017.005

Opublikowane: 2017-03-29

Tom 16 Nr 1 (2017)

Zabezpieczenie mostów rurociągowych przed drganiami wywołanymi uderzeniem hydraulicznym

Szymon Imiełowski , Bartosz Śniegocki

Dział: Articles

https://doi.org/10.7409/rabdim.017.005

Abstrakt

W systemach transportu rurociągowego mosty są obiektami, bardziej niż inne elementy instalacji, narażonymi na działanie obciążeń wyjątkowych i związane z nimi awarie. Przykładem takiego obciążenia jest uderzenie hydrauliczne, zjawisko polegające na gwałtownej zmianie ciśnienia cieczy spowodowanej np. nagłym zamknięciem lub otwarciem zaworu, awarią pomp lub nagłym wyłączeniem energii elektrycznej. W artykule omówiono przyczyny uderzenia hydraulicznego i możliwe zniszczenia nim spowodowane. Zawarto przegląd aktualnie stosowanych metod ochrony przed uderzeniem hydraulicznym i wskazano możliwości rozwoju konstrukcji służących do tego urządzeń. Wykonano porównanie efektywności trzech wybranych systemów ochrony przed uderzeniem hydraulicznym. W pracy zwrócono uwagę na fakt, że w przypadku mostów rurociągowych o dużych rozpiętościach, zwłaszcza mostów wiszących, częstości drgań własnych mostu mogą odpowiadać częstościom zmian ciśnienia fali uderzenia hydraulicznego i być powodem wzmocnienia drgań rurociągu. Wskazano na możliwości redukcji drgań rurociągu przez zastosowanie eliminatorów drgań lub elastycznych podpór. Podkreślono wagę wnikliwej analizy dynamicznej konstrukcji, wyznaczenia spektrum częstości własnych i odpowiadających im kształtów form własnych.

Słowa kluczowe:

częstości drgań własnych rurociągowych mostów wiszących, mosty rurociągowe, ochrona przed uderzeniem hydraulicznym, uderzenie hydrauliczne

Podobne artykuły

Dariusz Ignacy, Piotr Gruchlik, Odmienność projektowania obiektów budowlanych na powierzchni terenów górniczych oraz pogórniczych zagrożonych zawodnieniami na przykładzie dużej inwestycji drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 3 (2021)
Mahtisa Kivani, Ali Keyhani, Monitoring stanu mostu Veresk – porównanie wyników uzyskanych z precyzyjnych przyrządów pomiarowych oraz z modelowania z zastosowaniem programu Abaqus i funkcji falkowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 2 (2023)
Aleksandra Prokopska, Jedność formy i konstrukcji w architekturze mostów , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 6 Nr 4 (2007)
Aniela Glinicka, Szymon Imiełowski, Ocena stateczności przy ściskaniu stalowych rur z uwzględnieniem efektów korozji równomiernej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 4 (2019)
Piotr Jaskuła, Elementy dynamiki podłoża gruntowego wykorzystywane w geotechnice , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 3 Nr 4 (2004)
Łukasz Topczewski, Juliusz Cieśla, Ocena nośności żelbetowego mostu płytowego z zastosowaniem badań nieniszczących , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 2 (2014)
Jan Matej, Dynamiczne oddziaływanie na tor prosty dwuosiowego wagonu towarowego z zawieszeniem wieszakowym UIC , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 9 Nr 3 (2010)
Janusz Rymsza, Przyczyny katastrofy wiaduktu Morandi’ego w Genui przyczynkiem do projektowania konstrukcji sprężonych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 1 (2020)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Wojciech Bańkowski, Aleksandra Grzegórska, Maciej Kłopociński, Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 3 (2023)
Andrzej Duszyński, Wiktor Jasiński, Łukasz Jórdeczka, Maria Brenner, Weryfikacja procedury przygotowania próbek do badania wytrzymałości wybranych hydraulicznych spoiw drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 4 (2021)

<< < 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Aniela Glinicka, Cezary Ajdukiewicz, Szymon Imiełowski, Skutki równomiernej korozji słupów stalowych o przekrojach cienkościennych otwartych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 4 (2016)
Aniela Glinicka, Szymon Imiełowski, Ocena stateczności przy ściskaniu stalowych rur z uwzględnieniem efektów korozji równomiernej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 4 (2019)
Szymon Imiełowski, Deformacje smukłych elementów konstrukcji mostowej w zakresie dokrytycznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 1 (2021)

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Imiełowski, S., & Śniegocki, B. (2017). Zabezpieczenie mostów rurociągowych przed drganiami wywołanymi uderzeniem hydraulicznym. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 16(1), 65–79. https://doi.org/10.7409/rabdim.017.005

Cited by / Share

Bibliografia

www.wrocław.naszemiasto.pl, 11.04.2016
Google Scholar

www.wikimapia.org/29138573/Pipeline-Bridge, 10.02.2017
Google Scholar

www.wgospodarce.pl, 16.07.2013
Google Scholar

Prokopowicz D., Bryja D.: Wiszące mosty rurociągowe – historia i przegląd stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Przegląd Budowlany, 9, 2015, 30-37
Google Scholar

www.bridgemeister.com, 10.02.2017
Google Scholar

Scott R.: In the wake of Tacoma: Suspensions bridges and the quest for Aerodynamics Stability. ASCE, 2001
Google Scholar

Trebuňa F., Bocko J., Delyová I., Sivák P.: Application of Computational Methods and Methods of Experimental Stress Analysis for Determination of Lifespan of Pipe Yards. Acta Mechanica Slovaca, 15, 4, 2011, 52-57
Google Scholar

Trebuňa F., Bocko J., Delyová I., Sivák P.: Quantification of Force Effects in Dynamically Loaded Pipe Systems. American Journal of Mechanical Engineering, Vol. 1, No. 7, 2013, 398-402
Google Scholar

Sivak P., Delyova I., Hroncova D.: ESA as a Significant Tool for Intensification of Structural Elements of Pipe Systems. American Journal of Mechanical Engineering, Vol. 3, No. 6, 2015, 261-266
Google Scholar

Mitosek M.: Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska. OWPW, Warszawa 2007
Google Scholar

Allaf K.: Ważne kryteria do obniżenia kosztu systemów ochrony długich linii transportu wody. Napędy i sterowanie, 6, 2015, 80-85
Google Scholar

Dudlik A., Handajani Schönfeld S.B., Schlüter S., Fahlenkamp H., Prasser H.M.: Prevention of Water Hammer and Cavitational Hammer in Pipeline System. Chemical Engineering and Technology, 25, 9, 2002, 888-890
Google Scholar

http://www.tlv.com/global/TI/steam-theory/what-is-waterhammer.html, 10.02.2017
Google Scholar

Mitosek M., Szymkiewicz R.: Wave Damping and Smoothing in the Unsteady Pipe Flow. ASCE Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 138, No.7, 2012, 609-628
Google Scholar

www.stcvalve.com/Air_Actuated_valve_specification-2KS.htm, 10.02.2017
Google Scholar

www.aquadevice.com/english/04valve_slsn1.htm, 10.02.2017
Google Scholar

US Patent 005746246A, Water hammer preventing check valve, Yokota et all., 1998
Google Scholar

Mitosek M., Roszkowski A.: Empirical Study of Water Hammer in Plastics Pipes, Plastics Pipes X. Proceedings of the “Plastics Pipeline Systems for the Millenium” Conference, The Institute of Materials, London/Goeteborg, 1998, 233-248
Google Scholar

Mitosek M., Kodura A., Kołakowska A., Wrzosek K.: Analiza doświadczalna zdolności tłumienia fali ciśnienia wywołanej uderzeniem hydraulicznym w przewodzie stalowym poprzez zastosowanie rurowego tłumika HDPE. Prace statutowe ZBWiH PW, 2013
Google Scholar

Kodura A.: An Analysis of the Impact of Valve Closure Time on the Course of Water Hammer. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, Vol. 63, No. 1, 2016, 35-45
Google Scholar

Kowalski P.: Analiza zdolności tłumienia uderzenia hydraulicznego w rurociągu stalowym z bocznikiem z tworzywa sztucznego. Praca doktorska, Politechnika Gdańska, 2007
Google Scholar

Imiełowski Sz., Kodura A., Glinicka A., Ajdukiewicz C.: Experimental Study on Mechanical Properties of Polyethylene HDPE in Conditions of Hydraulic Impact Simulation. Solid State Phenomena, Vol. 240, 2016, 149-154
Google Scholar

Imiełowski Sz., Kodura A., Glinicka A., Ajdukiewicz C.: Influence of Hydraulic Impact on Mechanical Properties of Polyethylene MDPE and PCV Pipes. Engineering Transactions, 2017 (in print)
Google Scholar

Mitosek M., Kodura A.: Wpływ długości rurociągu na rozpraszanie energii uderzenia hydraulicznego. Zeszyty Naukowe PW, seria: Inżynieria Środowiska, z. 32, 2000, 63-80
Google Scholar

Kaminaka R., Kuwata Y.: Damage Mechanism of the Nakagawa Water-pipe Bridge during the 2011 off The Pacific Coast of Tohoku Earthquake. 15 WCEE, Lisbona, Portugal, 2012, http://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/WCEE2012_1886.pdf, 10.02.2017
Google Scholar

Collins M.G., Hart J.D.: The impact of High Frequency Wind-Induced Vibration on Arctic Pipeline Systems. SSD Inc., Reno, Nevada, USA, 1992, http://www.ssdinc.com/documents/ISOPE2006-NA-02%20-030406.pdf, 10.02.2017
Google Scholar

Norris M.A., Keith R., Ptak B., Zamora A., Hart D.J.: Implementation of Tuned Vibration Absorbers for Above Ground Pipeline Vibration Control. Proceedings of the IPC 2000 ASME International Pipeline Conference, October 1-5, 2000, Calgary, Alberta, Canada, Vol. 1, 115-121
http://solarenergyengineering.asmedigitalcollection.asme.org/pdfaccess.ashx?ResourceID=13598931&PDFSource=13,
10.02.2017
Google Scholar

Szymon Imiełowski

szymon.imielowski@is.pw.edu.pl

Afiliacja:

Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

Bartosz Śniegocki