طراحی سامانه حفاظتی برای کاهش خسارات ضربه قوچ معکوس در چاه‌های عمیق

قطع ناگهانی برق در چاه‌های عمیق، پدیده ضربه قوچ معکوس ایجاد می‌کند که موجب آسیب‌های شدید مکانیکی به الکتروپمپ‌های شناور می‌شود. این پژوهش با هدف تحلیل مکانیزم ضربه قوچ معکوس و ارائه چارچوب طراحی سیستم حفاظتی، بر روی 15 چاه عمیق انجام شد. نتایج نشان می‌دهد چاه‌های با عمق بیش از 180 متر بدون سامانه حفاظتی، بیشترین نرخ خرابی را تجربه کرده‌اند. در این مطالعه، شیر یک‌طرفه، مخزن هوای کوچک و شیر اطمینان بررسی شد. داده‌های میدانی نشان می‌دهد ترکیب شیر یک‌طرفه و مخزن هوای کوچک می‌تواند هزینه نصب را تا 40 درصد کاهش و عمر مفید پمپ را تا 60 درصد افزایش دهد. چارچوب پیشنهادی شامل نمودار تصمیم‌گیری، جدول انتخاب و محاسبات عددی است که برای مهندسان و شرکت‌های آب و فاضلاب کاربردی است. این رویکرد قابلیت اطمینان سیستم‌ها را در مناطق با قطعی برق مکرر بهبود می‌بخشد.

design of protective systems to reduce reverse water hammer damages in deep wells

sudden power outages in deep wells can induce reverse water hammer, causing severe mechanical damageto submersible pumps. this study analyzes the mechanism of reverse water hammer and proposes a practicalframework for designing protective systems based on a case study of 15 deep wells. results show that wellsdeeper than 180 meters without protective systems exhibit the highest failure rates. check valves, small airvessels, and relief valves were evaluated. field data demonstrate that combining a check valve with a smallair vessel can reduce installation costs by up to 40% and increase pump lifespan by approximately 60%. theproposed framework includes a decision-making diagram, selection table, and numerical calculations that arepractical for engineers and water utilities. this approach enhances system reliability in areas with frequentpower interruptions..