From Wikipedia, the free encyclopedia
Tlačni cjevovod (engl. penstock) je čelični cjevovod (dio cijevi može biti i betonski) hidroelektrane, koji je postavljen koso ili u nekim slučajevima okomito, a služi da se voda provodi do strojarnice, te završava nesimetričnom račvom kojom se voda dijeli pojedinim vodnim turbinama.[1]
Voda iz dovodnog tunela ili dovodnog kanala se dovodi vodnim turbinama nadzemnom ili podzemnom tlačnom cijevi. Taj je dio dovoda pod najvećim unutrašnjim tlakom, pa je skup i osjetljiv. Zato treba s posebnom pažnjom odabrati prolaz i način osiguranja. Kada se cijev polaze po površini terena, treba pronaći tlo koje se ne sliježe i koje nije ugroženo od klizanja i vanjskih ostećenja. Ako je kosina blago nagnuta, cijev je duga i skupa, a njena zaštita od vodnog udara složena.
Podzemnim smještajem strojarnice smanjuje se duljina cijevi (može biti i okomita), pa su pogon hidroelektrane i gradnja cijevi jednostavniji. Za podzemne strojarnice dio cijevi može biti položen po površini, a samo donji dio ukopan u brdskom masivu. Put i tip tog dijela dovoda ovisi o položaju strojarnice, terenskim uvjetima, padu i troškovima gradnje. Položaj cijevi položene po površini osigurava se čvrstim točkama (blokovima) na mjestu loma cjevovoda, a između njih cijev se oslanja na sedla međusobno udaljena 10 do 15 metara. Blokovi su betonski, masivni, a kad je to moguće cijev se veže uz tlo čeličnim obujmicama i sidrima. Da se izbjegne djelovanje sila pobuđenih temperaturnim silama (toplinsko istezanje), stavljaju se iza blokova posebni dilatacijski komadi ili sastavi s brtvama, koji dopuštaju skraćivanje ili produljenje cijevi. Razmak blokova ne treba biti veći od 200 metara.
Podzemne su cijevi slobodno položene u rovu ili izbetonirane i zainjektirane. Rov za slobodno položenu cijev je obično kos, a za ubetoniranu je najčešće vertikalan, jer se tako smanjuje duljina, pojednostavljuje prijevoz i kontrola. Ako je stijenski masiv kompaktan, za ubetonirane cijevi može se računati da stijena preuzima dio opterećenja, što omogućava da se dopuštena naprezanja lima povećaju i do 30 %. Tada se postižu velike uštede na limu, mogu se izvesti cijevi većeg promjera i lakše je pronaći lim potrebne kvalitete. Teži se, u stvari, da lim ne bude deblji od 40 mm, da se može zavariti samo s unutrašnje strane. Tako se za ubetonirane cijevi smanjuje potreban međuprostor između zidova rova i lima cijevi na širinu od 300 mm.
Za tlačni cjevovod hidroelektrana proizvode se specijalni limovi. U kosi rov mora se za prijevoz cijevi postaviti kolosijek, što produžava trajanje gradnje. Cijev se montira odozdo prema gore. Polucilindri se zavaruju na gradilištu i sastavljaju u komade cijevi do 6 metara. Kad je predviđeno ubetoniranje cijevi, najprije se čeličnim motkama fiksira njen položaj u rovu. Zatim se zavari, nakon toga se zavar ispituje, te nakon toga ubetonira. Zavari se kontroliraju ultrazvukom, a križni spojevi i rendgenskim snimanjem.
Injektira se na kontaktu čelik – beton i beton – stijena. To su vezne injekcije na sličnom principu kao u tunelu. Konsolidacijske injekcije izvode se onda kada su potrebne. Tlakovi su znatno niži (obično 2 do 4 bara), nego kad se injektira u tunelu, da se ne bi cijevi deformirale. Rupe u limu za injektiranje buše se već prije dopreme na gradilište i imaju posebne poklopce s navojem. Oni se nakon injektiranja zavaruju. Obično je jedna rupa na površini 5 do 7 m2 lima.
Slobodno položene cijevi u rovu i vanjske cijevi moraju se zaštititi od korozije. Održavanje zahtijeva pranje vrućom vodom, antivegatativni premaz i isušivanje.
Brzina vode u donjem kraju tlačnog cjevovoda ne bi trebala biti veća od 6 m/s, jer se tada pojavljuju poteškoće s vodnim udarom. U hidroelektranama s velikim padom potrebno je ograničiti porast tlaka koji nastaje vodnim udarom. To se u Peltonovim turbinama postiže otklanjačem mlaza. On brzo rasterećuje turbinu, a regulacijska igla može tada sporo zatvarati dovod vode. U Francisovoj turbini to se može postići regulatorom tlaka (sinkronim ispustom). Regulacijom trajanja zatvaranja tog ispusta može se porast tlaka smanjiti na iznos 10 do 15 % od statičkog tlaka.
Ako je instalirani protok velik, uz veći pad mora se povećati broj cijevi, da bi se smanjio njihov promjer. U velikim hidroelektranama svaka vodna turbina ima obično i svoju tlačnu cijev. Kad su na ulazu u tlačnu cijev tablasti zatvarači, sve cijevi izlaze neposredno iz vodne komore. Ako ih je više od tri, tada se račvaju iza vodne komore, a zatvarači su cijevni i moraju se smjestiti u zasunskoj komori. Bilo da se račva nalazi iza vodne komore ili ispred turbine, treba da bude simetrična, da bi hidraulički gubici bili što manji. Izvedba donje račve je složen zadatak u hidroelektrani velikog tlaka.[2]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
