Vodni udar v vodovodnem in ogrevalnem sistemu: vzroki + preventivni ukrepi

Ena glavnih težav pri delovanju avtonomnih sistemov ogrevanja in oskrbe z vodo je padec tlaka.Vodni udar v sistemu oskrbe z vodo in ogrevanja vode, ki je posledica te nenadne spremembe, lahko povzroči resno škodo. Treba ga je opozoriti, se strinjate?

Povedali vam bomo, kako preprečiti pojav in nevtralizirati njegove negativne posledice ter zagotoviti nemoteno delovanje tokokrogov. Tukaj boste izvedeli, s kakšnimi metodami se odpravlja vodni udar v sistemih, ki dovajajo vodo do vodovodnih pip in grelnih naprav.

Članek, predstavljen za pregled, podrobno obravnava naravo vodnega kladiva. Navedeni so preventivni ukrepi za preprečitev nastanka nevarne situacije. Za vizualno razumevanje te težke teme so priloženi diagrami, foto ilustracije in videoposnetki.

Kaj je vodno kladivo?

Vodni udar je kratkotrajen, a pomemben skok tlaka v sistemu, napolnjenem s tekočino. Ta pojav se pojavi, ko tok tekočine trči ob oviro, ki se pojavi na njegovi poti. Tipični primeri pojava takšnih ovir vključujejo nenadno zapiranje zapornih ventilov, nenadno zaustavitev črpalke, zračno zaporo itd.

Ko naleti na oviro, tok vode po vztrajnosti še naprej teče s hitrostjo, s katero se je gibal, preden se je ovira pojavila.Prve plasti, ki so v stiku z oviro, se stisnejo z enako hitrostjo zaradi prihoda naslednjih plasti.

Zaradi nenehnega vbrizgavanja novih plasti toka se tlak hitro poveča, tekočina pa »išče« način, kako odložiti svoj del, da bi ga izpraznila.

Podobna situacija se skoraj vedno zgodi, ko se pretok prekine kroglični ventil ali ventil. Na prvi pogled se lahko zdi, da je pojav neškodljiv. Zato mu mnogi lastniki ne posvečajo veliko pozornosti.

Toda v resnici, če se odkrijejo predpogoji za bližajočo se napako v ceveh in fitingih, jo je vredno odpraviti čim prej. Navsezadnje se zaradi vodnega kladiva v ogrevalnem sistemu pojavijo razpoke in razpoke ter poškodbe opreme.

Pred to resno težavo se lahko pojavijo kliki in trki, pa tudi tuji hrup v ceveh za oskrbo z vodo, ki ga spremlja značilno "renčanje".

Do klikanja prihaja predvsem na mestih, kjer se večje cevi povezujejo z manjšimi cevmi. Voda, ki teče vzdolž njihovih notranjih sten, naleti na oviro, sicer nepopolno, a še vedno oviro.

Redno pojavljanje vodnega kladiva negativno vpliva na delovanje sistema in znatno skrajša njegovo življenjsko dobo

V nujnih primerih lahko zaradi učinka vodnega udara utrpijo:

• opremo (tesnost cevovodov je porušena in grelne naprave so uničene);
• premoženje (voda, ki teče iz poškodovanega omrežja, bo poplavila dom in povzročila poškodbe pohištva);
• gospodinjstvo (če pride do kršitve v ogrevalnem sistemu, obstaja nevarnost resnih toplotnih opeklin).

Po statističnih podatkih se "levji delež" okvar cevovodov, približno 60%, pojavi zaradi vodnega udara. Pogosteje lahko negativne posledice tega učinka opazimo pri dotrajanih ceveh, pokritih s korozijo.

Posledice običajnih hidrodinamičnih sunkov so lahko nepredvidljive, najpogostejši med njimi pa je preboj

Največ težav povzroča dolgim ​​cevovodom, na primer pri namestitvi "topla tla", po obrisih katerega kroži tekočina, segreta na določeno temperaturo.

Stopnja poškodbe je v veliki meri odvisna od lokacije ovire: če je na začetku dolgega cevovoda, bo količina povečanega tlaka nepomembna, če pa je na koncu, bo veliko večja.

Najpogosteje se učinek pokaže, ko so bile pri polaganju ogrevalnega sistema uporabljene cevi različnih premerov. Če "različno velikih" cevi ne pripeljemo do skupnega "imenovalca" z adapterji, je povečanje tlaka v ogrevalnem sistemu neizogibno. V tem primeru je za zaščito sistema vezje opremljeno s posebnim ventilom - termostatom.

Vzroki vodnega udara

Fizična narava tega pojava je v popolni izgubi ali znatnem zmanjšanju pretoka vodovodnih cevovodov, zaradi česar se tlak tekočine v sistemu poveča.

V hišah, kjer so bile inženirske komunikacije slabo zasnovane in opremljene, lahko pogosto slišite značilno tapkanje in klikanje v cevovodu.

So zunanja manifestacija vodnega udara in nastanejo, ko se kroženje tekočine v zaprtem sistemu nenadoma ustavi, nato pa se tudi njeno gibanje nenadoma obnovi.

Naravne ovire za cevovode so pogosto zračni žepi, prehodi iz večjega v manjši premer ali vgrajeni zapiralni ventili.

Če se na poti toka vode, ki se giblje z določeno hitrostjo, pojavi ovira, se njegova hitrost gibanja upočasni, prostornina pa se še naprej povečuje. Ker ne najde izhoda, oblikuje povratni val, ki ob trčenju z glavnim vodnim telesom poveča tlak v sistemu. Včasih lahko doseže prag 20 atm.

Zaradi tesnosti avtoceste nakopičena prostornina nima kam iti, močna energija pa si še vedno prizadeva najti izhod v zunanje okolje. Udarna sila, ki je posledica takšnega trka, ustvarja nevarnost preloma cevi, ki nima zadostne varnostne rezerve.

Zato je za opremljanje sistema potrebno uporabiti brezšivne cevi za vodo in plin, prilagojene za vodovodna omrežja, ki ustrezajo GOST 3262-75, ali tlačne kovinsko-plastične analoge, izdelane v skladu z GOST 18599.

Zaradi trajnega vpliva vodne energije se bo tako sam cevovod kot togi elementi sistema postopoma ali hitro začeli zrušiti.

Glavni dejavniki, ki izzovejo pojav vodnega kladiva v ceveh, so:

• motnje v delovanju ali okvara obtočne črpalke;
• prisotnost zraka v zaprtem krogu sistema;
• izpad električne energije;
• v primeru nenadnega zaprtja zapornih ventilov.

Kratkotrajno povečanje tlaka v zaprtem krogu zaradi vbrizgavanja tekočine nad predpisano normo se lahko pojavi, če se ob vklopu črpalke rotor začne premikati pri visokih hitrostih.

Pred kratkim, med urejanjem avtonomni ogrevalni sistem Namesto starih ventilov in zapornic se vedno bolj uporabljajo krogelni ventili, katerih zasnova ne zagotavlja nemotenega delovanja.

Njihova zmožnost hitrega delovanja ima slabo stran, saj je eden najpogostejših vzrokov vodnega udara.

Če se zrak ne sprosti iz sistema ob zagonu sistema, ko se kroglični ventil odpre, pride do trka zraka s praktično nestisljivo tekočino

Z varnostnega vidika so bolj zaželeni vijačni ventili, saj zaradi postopnega odvijanja osnih ležajev zagotavljajo nemoteno odpiranje/zapiranje zapornih ventilov.

Podobna situacija se zgodi, ko se zrak ne sprosti iz tokokroga pred zagonom sistema. Ko se pipa odpre, voda naleti na zračni čep, ki v zaprtem sistemu deluje kot nekakšen pnevmatski amortizer.

Kako se izogniti težavi?

Ustrezna zaščita cevovodnega sistema za oskrbo z vodo bo pomagala zmanjšati intenzivnost in nevtralizirati vpliv nadtlaka.

Zaščitni mehanizmi za avtonomne sisteme proti vodnemu udaru so v večini primerov namenjeni izravnavi pretočne sile vodne mase.

Da bi preprečili nastanek presežnega tlaka enkratne in trajne narave, tako v ločenem odseku vezja kot v celotnem sistemu kot celoti, se uporabljajo številni osnovni ukrepi.

Možnost 1. Gladka zaustavitev sistema

To je ena glavnih zahtev pri zagonu in zaustavitvi cevovodnih sistemov, kar je jasno navedeno v regulativnih dokumentih.

Dejstvo je, da energija hidravličnega sunka zaradi elastičnosti sten cevi ne deluje z vso silo hkrati. Zaradi kompenzacije elastičnih deformacij je razdeljen na več časovnih intervalov.

Zato se bo pri enaki skupni sili udarca moč udarca v določenem trenutku znatno zmanjšala. Z nemotenim vklopom se lahko proces povečanja tlaka sčasoma podaljša, kar zmanjša znatno škodo na sistemu.

Pri izbiri zapornih ventilov je treba dati prednost izdelkom, ki imajo relativno dolgo obdobje zapiranja vode

Pipe, katerih zasnova zagotavlja veliko vrzel do izklopa vode, so nameščene v fazi namestitve opreme.

Možnost št. 2. Uporaba avtomatskih naprav

Avtomatizacija mora biti konfigurirana za gladko prilagajanje statičnega tlaka v sistemu. Vgradnja črpalk z avtomatsko regulacijo hitrosti ali elektronsko krmiljenih enot, ki so opremljene z vgrajenimi frekvenčnimi pretvorniki, pomaga doseči želeni učinek.

Uporaba avtomatskih sistemov vam bo omogočila nadzor pretoka tekočine in branje odčitkov njenega tlaka v cevovodu.

Črpalke, opremljene s samodejnim nadzorom hitrosti motorja, lahko gladko zvišujejo/zmanjšujejo tlak v sistemu. V tem primeru programska oprema hkrati opravlja dve nalogi: spremlja spremembe tlaka v vodovodu in samodejno prilagaja tlak.

Metode za celovito posodobitev sistema

Celovita posodobitev sistema vključuje namestitev opreme za nevtralizacijo učinkov nadtlaka.

Metoda #1. Uporaba kompenzatorjev in amortizerjev

Dušilniki in hidravlični akumulatorji hkrati opravljajo tri funkcije: zbirajo tekočino, odstranjujejo njeno odvečno prostornino iz sistema in pomagajo preprečiti neželene pojave.

Kompenzacijska naprava, katere vlogo igra hidravlični akumulator, je nameščena v smeri gibanja vode v tistih intervalih ogrevalnega kroga, kjer obstaja velika verjetnost nihanj tlaka v sistemu.

Hidravlični akumulator ali dušilec je jeklena bučka s prostornino do 30 litrov, vključno z dvema deloma, ločenima z gumijasto ali gumijasto membrano.

Ko se v sistemu pojavi nadtlak, vodni stolpec prvega odseka začne pritiskati na ločilno membrano, zaradi česar se upogne v smeri zračne komore.

Ko se tlak poveča, se hidravlični udarci "spustijo" v rezervoar. Z upogibanjem gumijaste membrane proti zračni komori v trenutku, ko se vodni stolpec dvigne, se doseže učinek umetnega povečanja prostornine tokokroga.

Kot naprave za blaženje udarcev se uporabljajo cevi iz toplotno odporne armirane gume ali elastične plastike.

Elastični material naprav za blaženje udarcev spontano absorbira energijo hidravličnega sunka na točki, kjer tlak doseže kritično vrednost.

Da bi dosegli želeni učinek, je dovolj, da uporabite izdelek dolžine 20-30 cm, če je cevovod dolg, se odsek amortizerja poveča še za 10 cm.

Metoda št. 2.Namestitev membranskega varnostnega ventila

Membranski varnostni ventil je nameščen na izhodu cevi v bližini črpalke, da sprosti vnaprej določeno količino vode, ko pride do presežnega tlaka.

Varnostni ventil, opremljen s togim tesnilom, ki opravlja funkcijo hitrega sproščanja tlaka, je zanesljiva varovalka za avtonomni sistem

Odvisno od proizvajalca in tipa modela se varnostni ventil aktivira z električnim ukazom krmilnika ali s hitro delujočo krmilno napravo.

Naprava se sproži, ko tlak preseže varno raven, ščiti črpališče ko se oprema nenadoma ustavi. V trenutku nevarnega skoka tlaka se popolnoma odpre, in ko pade na normalno raven, se regulator počasi zapre.

3. metoda. Opremljanje termostatskega ventila s šantom

Shunt je ozka cev z zračnostjo 0,2-0,4 mm, ki je nameščena v smeri kroženja hladilne tekočine. Glavna naloga elementa je postopno nižji pritisk.

Na strani, kjer tekočina vstopa v termostat, je nameščena ozka cev, katere presek ne presega 0,2-0,4 mm.

Obvodna metoda se uporablja, kadar ureditev avtonomnih sistemov, katerega cevovod je izdelan samo iz novih cevi. To je posledica dejstva, da lahko prisotnost rje in usedlin v starih ceveh zmanjša učinkovitost ranžiranja na "ne". Zaradi tega je pri uporabi šanta na vstopu v ogrevalni krog priporočljivo namestiti učinkovite vodne filtre.

Metoda št. 4. Uporaba Super varnostnega termostata

To je nekakšna varovalka, ki nadzoruje tlak v sistemu in ne dovoljuje, da deluje, ko indikator doseže kritično raven. Naprava je opremljena z vzmetnim mehanizmom, ki se nahaja med termično glavo in ventilom. Vzmetni mehanizem se sproži zaradi nadtlaka, kar preprečuje, da bi se ventil popolnoma zaprl.

Takšni termostati so nameščeni strogo v smeri, ki je navedena na ohišju.

Izvajanje preventivnega dela

Poleg doslednega upoštevanja pravil obratovanja cevovodov pravočasno izvajanje preventivnih ukrepov pomaga preprečiti nesreče. Navsezadnje so vsi procesi v sistemu oskrbe z vodo ali ogrevalnem krogu med seboj povezani. In vodni udar je le zadnja destruktivna "kapljica", ki lahko povzroči negativne posledice v ozadju nezadovoljivega tehničnega stanja vodovodnega sistema.

Vibracije cevovoda in spremembe tlaka prispevajo k nastanku mikrorazpok v kovinski strukturi. Napake, ki nastanejo sčasoma med nastopom vodnega kladiva, se takoj pojavijo na območjih povečane notranje napetosti: mehanski spoji, zavoji in varilni šivi.

Preprečevanje je sestavljeno iz uravnoteženja ogrevalnega sistema, ki se izvede po zaključku namestitve ali popravila ogrevanja v zasebnem domu.

Glavni sklop del, ki se izvajajo med preprečevanjem:

• pregled zdravja varnostne skupine: varnostni ventil, zračnik in manometer;
• občasno preverjanje tlaka za membrano ekspanzijske posode, in če so odkriti nezadovoljivi rezultati, prilagoditev;
• testiranje puščanja sistema in preverjanje stopnje obrabe cevi;
• sledenje položaju ventilazaporni in regulacijski ventili za puščanje;
• redno preverjanje stanja filtrovki zadržujejo kamenec, pesek in delce rje, po potrebi elemente očistijo in izperejo;

Preventiva, namenjena ohranjanju dobrega stanja vodovodnih in sistem ogrevanja, vključuje preproste vrste dela. Vendar jih ne smete prezreti. Navsezadnje lahko to privede do znatne izgube denarja in časa za popolna popravila.

Našteti zaščitni ukrepi so najučinkovitejši, če se uporabljajo celovito. Toda zahvaljujoč integriranemu pristopu k reševanju problema boste lahko nevtralizirali negativne posledice in s tem podaljšali življenjsko dobo sistema.

Zaključki in uporaben video na to temo

Video #1. Vodni udar, kako se zgodi:

Video #2. Test učinkovitosti blažilnika:

Vodni udar v vodovodnem sistemu je pogost pojav, ki lahko povzroči resno škodo. In vaša naloga je, da čim prej odpravite težavo. Navsezadnje, če se situacija ponovi, bodo elementi sistema kmalu odpovedali. In popravila po tem bodo stala veliko več.

Postavite vprašanja in napišite komentarje v spodnji blok. Čakamo na vaše zgodbe o tem, kako ste zabeležili vodni udar v sistemu ali opazili njegove posledice. Zanima me vaše mnenje o predstavljenih informacijah.