หากการเกิดโพรงอากาศถือได้ว่าเป็น "การกัดกร่อนเรื้อรัง" ของวาล์ว ค้อนน้ำก็คือ "การรื้อถอนอย่างรุนแรง" ของระบบท่อทั้งหมด เมื่อได้ยินเสียงค้อนน้ำเป็นครั้งแรกที่ไซต์งาน วิศวกรหลายคนอธิบายว่า "เหมือนคนใช้ค้อนขนาดใหญ่ทุบท่ออย่างเมามัน" และยังสามารถทำให้ท่อเหล็กน้ำหนักหลายตันกระโดดได้โดยตรงอีกด้วย

  ตอนนี้ เราจะมาอธิบายให้กระจ่างถึงแรงภายในที่กระทำต่อวาล์วปีกผีเสื้อภายใต้ผลกระทบของค้อนน้ำ กลไกความล้มเหลว และเทคโนโลยีการป้องกันที่ล้ำสมัย

Water Hammer เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ลองนึกภาพของเหลวในท่อเป็นเหมือนรถไฟความเร็วสูงที่วิ่งด้วยความเร็ว 50 กม./ชม. เมื่อวาล์วปีกผีเสื้อปิดกะทันหัน เทียบเท่ากับการสร้าง "กำแพงคอนกรีต" ขนาดใหญ่จากอากาศบางๆ บนรางรถไฟ

แรงดันการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์: เมื่อของไหลกระทบกับแผ่นวาล์วและเกิดการอุดตัน ส่วนหน้าของของไหลจะหยุด แต่ส่วนด้านหลังของของไหลยังคงพุ่งไปข้างหน้าอย่างบ้าคลั่ง ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานจลน์ขนาดใหญ่ของของไหลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความดันทันที

คลื่นแรงดันเซิร์ช: คลื่นแรงดันนี้จะทำให้เกิดคลื่นกระแทก (คลื่นความดัน) ซึ่งสะท้อนกลับอย่างรุนแรงในท่อด้วยความเร็วเกินความเร็วเสียง (ประมาณ 1,000 ม./วินาที - 1,400 ม./วินาที ในน้ำ)

จุดสูงสุดที่น่าสะพรึงกลัว: แรงกดดันที่เกิดขึ้นทันทีอาจสูงถึงหลายเท่าหรือหลายสิบเท่าของแรงกดดันในการทำงานปกติ

เหตุใดวาล์วปีกผีเสื้อจึงมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดหรือได้รับผลกระทบจากค้อนน้ำเป็นพิเศษเพราะวาล์วผีเสื้อมักจะทำงานเร็วมาก (โดยเฉพาะวาล์วปีกผีเสื้อแบบนิวแมติกซึ่งสามารถปิดสนิทได้ภายใน 1-2 วินาที) นอกจากนี้ แผ่นวาล์วของวาล์วปีกผีเสื้อยังหมุนไปรอบๆ ศูนย์กลาง และเมื่อกำลังจะปิดสนิท ช่องว่างแคบๆ ทั้งสองด้านจะทำให้เกิด "การจำกัดการไหล" ที่รุนแรงอย่างยิ่ง ความเร็วการไหลของของไหลพุ่งขึ้นทางเรขาคณิตในช่วงเวลาสุดท้าย หากแอคชูเอเตอร์ "เติม" และดึงทันที ค้อนน้ำจะปะทุทันที