Simulation Druckstoss von Wasserversorgungsnetzen

Auslöser von Druckstoss

Jede Änderung des Betriebszustands führt zu Druckschwankungen in einem Rohrleitungssystem. Sind diese Druckschwankungen zu gross, so können erhebliche Schäden an den Anlagen entstehen. Unterdruck kann dünnwandige Rohre einbeulen, bei hohem Druck ist die Zerstörung von Rohrleitungen oder Armaturen möglich. Die Druckschwankungen sind deshalb bei Planung und Betrieb der Anlagen zu berücksichtigen. Druckstoss kann durch folgende Vorgänge ausgelöst werden:

• Pumpenausfall und Pumpenstart
• Schliessende oder öffnende Armaturen
• Drehzahländerung
• Rohrleitungsbruch

Massnahmen gegen Druckstoss

Auf Basis hochfrequenter Simulationsrechnungen werden Massnahmen zur Reduktion von Druckstössen ausgelegt. Mögliche Massnahmen umfassen:

• Festlegung der optimalen Stellzeit sowie der Stellcharakteristik für Absperr- und Regelarmaturen.
• Anordnung von Belüftungsventilen zur Sicherung der Rohrleitungen gegen Unterdruck.
• Anordnung von Druckbehältern mit Gaspolster resp. Dimensionierung von Windkesseln zur Reduktion von Druckschwankungen.
• Erhöhung der Massenträgheit der Pumpen (Schwungrad).
• Auslegung von Nachsaugbehältern.

Simulation von Druckstoss

​Für die Simulation von Druckstössen wird das seit über 30 Jahren etablierte Produkt SIR 3S eingesetzt. Die stationären und instationären Vorgänge in Rohrleitungssystemen (Versorgungsnetze Gas/Wasser/Wärme, Anlagen und Pipelines) werden dabei auf Basis gut validierter Berechnungsmethoden detailliert untersucht.

Wir unterstützen Sie ab der Erfassung der Randbedingungen vor Ort über das Erfassen der Rohrleitungsnetze und die Simulation der Betriebszustände bis zur Empfehlung von Massnahmen gegen Druckstoss.

• Berechnung stationäre Hydraulik und Tagesgang
• Simulation instationärer Vorgänge in den Rohrleitungsnetzen bei Anlaufen und Ausschalten von Pumpen sowie bei Stromausfällen