비교적 긴 관로로 이송할 때 펌프 가동을 일시정지 또는 정전등으로 회전이 멈춘 경우
배관내의 유체는 관성력에 의해 현상태로 흐르려고 하지만 펌프에서 토출된 다음부터의 유체는 그 흐름이 약해져서 점차 멈추려고 한다. 따라서 압력 강하가 발생하고 전동기의 회전수가 차차 줄어들면 멈추려고 했던 유체는 거꾸로 역류하기 시작하고 마침내는 토출구에서의 압력이 상승하게된다.
그리고 곧 전동기의 회전도 완전히 멈추고 상승된 압력에의해 회전차가 역회전하기 시작한다. 이 상태는 완전히 무부하에서 운전할 때와 같으며, 그회전수는 회전차의 정규회전수의 1.1 ~ 1.3배 정도까지 되고 역유량은 정규 유량의 0.6 ~ 0.8배 정도로 된다.
이와 같이 가동중인 펌프를 정지시 시간의 경과와 더불어 유체의 유동변화, 압력변화,
회전변화가 생기게 되며, 표 1.1.과 같이 3단계로 나눌 수 있다.
표 1.1 펌프 급 정지에 의한 상태변화
|
제 1 단계 |
제 2 단계 |
제 3 단계 |
전동기의 회전상태 |
정규 회전방향
(회전수 감소) |
완전정지 |
역회전 방향 |
펌프의 회전상태 |
가동상태 |
브레이크 운전 |
터빈 운전 |
유체의 유동상태 |
정규 流動방향
(유량 감소) |
정지 ~ 역류 |
역회전
(정규보단 유량 감소) |
펌프의 압역상태 |
압력 강하 |
(압력 강하~압력 상승) |
(압력 상승~압력 강하) |
먼저 제1단계에서 펌프의 압력강하가 생기므로 배관의 상태에 따라 다르나 관로의 일부에 큰 진공부분이 생긴다.
다음에 水柱에 의해 그 진공부분을 채우려고 할 때 무리한 충돌을 일으켜 수격작용(water-hammering)을 발생 시킬 수 있다.
제2단계에서 유체이송시 생기는 압력상승으로 인해 워터해머가 발생한다. 압력상승은
역류가 자유로운 경우에도 생기지만, 특히 역류를 완전히 정지할 때 보다 큰 압력상승을 일으킨다.
수격작용이 발생하면 펌프 및 관로를 파손할 수도 있으므로 주의를 해야 한다. |