سرج تانک چیست؟

سرج تانک اتمسفریک یا مخزن ضربه گیر اتمسفریک که گاهی به اشتباه سرچ تانک هم خوانده می‌شود، براي جلوگيري از فشارهاي نامطلوب كم و زياد در حین پدیده ضربه قوچ به كار مي‌رود. هنگامي كه فشار بالارود مخزن ضربه‌ گير اتمسفریک (Surge Tank) به صورت مخزن ذخيره عمل كرده و آب از خط لوله به داخل مخزن جريان مي‌يابد. در هنگام كم شدن فشار سرج تانک اتمسفریک به صورت مخزن تغذيه عمل كرده و آب از مخزن  به خط لوله جريان مي يابد.

مخازن ضربه‌ گير اتمسفریک به دو دسته تقسيم مي‌شوند؛ سرج تانک يك‌ طرفه (تغذیه) و سرج تانک دوطرفه (موج‌گیر) که مخازن ضربه‌گير دوطرفه براي كنترل فشارهاي كم و يا زياد و مخازن ضربه‌ گير يك‌ طرفه براي كنترل فشارهاي كم به كار مي‌روند.

سرج تانک یک‌طرفه (تغذیه)

سطح آب در اين مخازن در تماس با اتمسفر قراردارد و لذا فشار سيال معادل فشار اتمسفر مي‌باشد، در اين مخازن خط گراديان هيدروليكي كه بيانگر فشار ديناميكي سيال داخل لوله انتقال است بالاتر از سطح آب مخزن قراردارد. هم چنين در هنگام پديده ضربه قوچ، جريان آب در هنگامي كه ارتفاع پيزومتريك به پايين‌تر از مخزن مي‌رسد، از مخزن تغذيه وارد خط لوله مي‌شود و از وقوع پديده خلاء زايي پيشگيري مي‌نمايد.
به عبارت ديگر هيچگاه در طي وقوع پديده ضربه قوچ، جريان آب از خط لوله به مخزن تغذيه برقرار نمي‌شود و لذا اين مخازن تنها جهت مقابله با ايجاد فشارهاي منفي كاربرد دارند و در شرايطي كه فشارهاي مثبت غيرقابل تحمل در خط لوله پديد مي‌آيد اين مخازن كارايي لازم جهت استهلاك فشارهاي مثبت را ندارند.

در طرح‌هاي آبرساني كه با توجه به پروفيل خط انتقال، فشارهاي منفي در ايستگاه پمپاژ حاصل مي‌شود و همچنين سطح آب در مخزن مكش از محور تلمبه‌ها به طور قابل ملاحظه‌اي بالاتر قرار دارد، مي‌توان از مخزن مكش به وسيله لوله ارتباطي (كنارگذر) به عنوان مخزن تغذيه استفاده كرد؛ با اين توضيح مي‌توان گفت يكي از محل‌هاي قرارگيري سرج تانک یکطرفه در محل ايستگاه پمپاژ مي‌باشد.
محل مناسب و رايج ديگر براي قراردادن مخازن تغذيه، نقاط مرتفع مسير خط لوله است كه در آنها فشار زودتر از بخش‌هاي ديگر مسير كاهش مي‌يابد.

يكي از معايب مخزن تغذيه آن است كه عمدتا اين مخازن در قله‌هاي مسير خط انتقال و با فاصله قابل ملاحظه‌اي از ايستگاه پمپاژ احداث مي‌گردند و پيش‌بيني تمهيدات حفاظتي و نگهباني مستقل براي آنها ضروري است، بدين‌ترتيب براي هر يك از اين مخازن بايد محوطه حفاظت شده‌اي تعبيه و ساختمان نگهباني، بهره بردار، امكانات مناسب درنظر گرفته شود.
حصول اطمينان از پربودن مخزن تغذيه در شرايط پایدار، ضروري است و بايد سطح آب مخزن به كمك لوله آب‌نماي مناسب در ديد بهره‌بردار قرار داشته باشد و درصورت وجود يكه سامانه آبرساني مجهز به تجهيزات كنترل از راه دور، تراز اين مخزن بايد كنترل شود.

همچنين در مناطق سردسير كشور براي جلوگيري از يخ زدن آب داخل مخزن بايد مخازن در مكانهاي سرپوشيده نصب شوند درغيراين صورت بايد سامانه‌هاي گرمايشي و همچنين عايق كاري بدنه مخزن مورد توجه قرار گيرد.

سرج تانک دوطرفه (موج‌گیر)

مخزن موج‌ گير مشابه مخزن تغذيه مي‌باشد با اين تفاوت كه علاوه بر امكان ورود جريان آب از مخزن به سمت خط لوله، شرايط ورود جريان آب از خط لوله به مخزن نيز فراهم مي‌شود. سطح آب در اين مخازن مشابه مخازن تغذيه در تماس با اتمسفر بوده و لذا فشار سيال معادل فشار اتمسفر مي‌باشد.

رقوم استقرار و قرارگيري اين مخازن منطبق بر خط گراديان هيدروليكي است و لذا بايد در محاسبات هيدروليكي و ضربه قوچ در شرايط مختلف كاري، بررسي و دقت‌هاي لازم انجام پذيرد. در هنگام ايجاد پديده ضربه قوچ به محض كاهش يا افزايش فشار خط لوله، خط گراديان هيدروليكي حركت مي‌نمايد كه به تبع آن جريان آب در مخزن موج‌ گير به حركت در مي‌آيد.
درصورتي كه فشار موج مثبت در خطوط لوله انتشار يابد، آب از خط لوله به طرف مخزن جريان مي‌يابد و بالعكس در صورت انتشار امواج منفي، آب از سرج تانک دوطرفه به خط لوله هدايت مي‌شود.
بدين‌ترتيب ملاحظه مي‌شود كه مخازن موج‌گير، هم براي مقابله با فشارهاي منفي و هم فشارهای مثبت كارايي دارد.

مخازن موج‌گير تنها در نقاطي از خط لوله قابل استفاده مي‌باشد كه بتوان با ارتفاع مناسب و قابل قبول سطح مخزن را هم سطح خط گراديان هيدروليكي اختيار كرد.