المطرقة المائية في نظام الإمداد بالمياه والتسخين: الأسباب + الإجراءات الوقائية

واحدة من المشاكل الرئيسية في تشغيل أنظمة التدفئة المستقلة وإمدادات المياه هي انخفاض الضغط. يمكن أن تتسبب المطرقة المائية في نظام إمدادات المياه وتسخين المياه ، الناتجة عن هذا الانخفاض الحاد ، في حدوث أضرار جسيمة. يجب تحذيره ، توافق؟

سنخبرك بكيفية منع هذه الظاهرة وتحييد عواقبها السلبية ، وضمان التشغيل المستمر للدوائر. هنا سوف تتعرف على الطرق المستخدمة للتخلص من مطرقة المياه في الأنظمة التي تنقل المياه إلى صنابير المياه وأجهزة التدفئة.

تم وصف طبيعة المطرقة المائية بالتفصيل في المقالة المقدمة للتعرف عليها. يتم سرد التدابير الوقائية التي تستبعد حدوث حالة خطيرة. لإدراك واضح لمخططات صعبة مرفقة بالرسومات التوضيحية والصور التوضيحية ومقاطع الفيديو.

ما هي مطرقة الماء؟

المطرقة المائية هي عبارة عن زيادة ضغط قصيرة المدى ، ولكنها كبيرة ، في نظام مملوء بالسوائل. تحدث هذه الظاهرة عندما يصطدم تيار مائع بعائق في طريقه. تتضمن الأمثلة النموذجية لحدوث مثل هذه الحواجز تداخلًا حادًا في صمامات الإغلاق ، والتوقف المفاجئ للمضخة ، وسدادة هواء ، إلخ.

في مواجهة عائق ، يستمر تدفق المياه عن طريق القصور الذاتي في التدفق بالسرعة التي تحرك بها حتى ظهرت العائق. يتم ضغط الطبقات الأولى التي تتلامس مع العائق بنفس السرعة بسبب وصول الطبقات التالية.

بسبب الحقن المستمر لطبقات جديدة من التدفق ، يزداد الضغط بسرعة ، ويبحث السائل عن طريقة لتفريغ جزءه من أجل تصريفه.

يحدث موقف مماثل تقريبًا دائمًا عند انقطاع التدفق. صمام الكرة أو صمام البوابة. للوهلة الأولى ، قد تبدو هذه الظاهرة غير ضارة. والكثير من الملاك لا يعطونه الكثير من الاهتمام.

ولكن في الواقع ، إذا وجدت المتطلبات الأساسية لعيب تختمر في الأنابيب والتجهيزات ، فمن المفيد القضاء عليه في أقرب وقت ممكن. في الواقع ، بسبب المطرقة المائية في نظام التدفئة ، تظهر الانقسامات والشقوق ، وكذلك تلف المعدات.

يمكن أن تسبق هذه المشكلة الخطيرة نقرات وطرق ، وكذلك ضوضاء غريبة في أنابيب إمدادات المياه ، مصحوبة بـ "هدير" مميز.

يحدث النقر في الغالب في تلك الأماكن حيث ترتبط الأنابيب الكبيرة بأقسام أصغر. تواجه المياه المتدفقة على طول جدرانها الداخلية عقبة ، وإن كانت أقل ، لكنها لا تزال.

يؤثر حدوث المطرقة المنتظمة للمياه بشكل سلبي على تشغيل النظام ، مما يقلل بشكل كبير من عمره

في حالة الطوارئ ، يمكن أن تؤثر آثار المطرقة المائية على:

• المعدات (يتم كسر ضيق خطوط الأنابيب وتدمير أجهزة التدفئة) ؛
• الملكية (المياه المتدفقة خارج الشبكة المتضررة ستغرق المساكن وتؤدي إلى تلف الأثاث) ؛
• أفراد الأسرة (إذا حدث الانتهاك في نظام التدفئة ، فهناك خطر الحروق الحرارية الخطيرة).

ووفقًا للإحصاءات ، فإن "حصة الأسد" من حوادث خطوط الأنابيب ، والتي تصل إلى حوالي 60٪ ، تحدث بسبب المطرقة المائية. في كثير من الأحيان ، يمكن ملاحظة العواقب السلبية لهذا التأثير في الأنابيب البالية المتآكلة.

يمكن أن تكون عواقب الصدمات الهيدروديناميكية العادية غير متوقعة ، والأكثر شيوعًا بينها هو اختراق.

معظم المشاكل التي يلقاها لخطوط الأنابيب الطويلة ، على سبيل المثال ، عند الترتيب "أرضية دافئة"، على طول الخطوط التي يتم فيها تسخين السائل حتى درجة حرارة معينة.

تعتمد درجة الضرر إلى حد كبير على مكان حدوث الحاجز: إذا كان في بداية خط أنابيب ممتد ، فسيكون حجم الضغط المتزايد غير مهم ، ولكن إذا كان في النهاية سيكون أعلى بكثير.

في معظم الأحيان ، يتجلى التأثير عندما تشارك أنابيب بأقطار مختلفة في تركيب نظام التدفئة.إذا لم يتم إحضار الأنابيب "المختلطة" التي تستخدم المحولات إلى "القاسم المشترك" ، فإن زيادة الضغط في نظام التسخين أمر لا مفر منه. في هذه الحالة ، لحماية النظام ، تم تجهيز الدائرة بصمام خاص - الترموستات.

أسباب المطرقة المائية

تكمن الطبيعة الفيزيائية لهذه الظاهرة في فقدان كامل أو انخفاض كبير في إنتاجية أنابيب المياه ، ونتيجة لذلك يزداد ضغط السائل في النظام.

في المنازل التي تم فيها تصميم وتجهيز الاتصالات الهندسية أميًا ، يمكن للمرء في كثير من الأحيان سماع النقر المميز والنقرات في خط الأنابيب.

إنها مظهر خارجي لمطرقة الماء وتنشأ عندما يتوقف تداول السائل فجأة في نظام مغلق ، ثم تستأنف حركته فجأة.

غالبًا ما تكون المقابس الطبيعية لخط الأنابيب سدادات هواء ، أو محولات من قطر أكبر إلى قطر أصغر ، أو صمامات إغلاق مثبتة

إذا ظهرت عقبة في مسار الماء يتحرك بسرعة معينة ، فستتباطأ سرعته وسيستمر الحجم في الزيادة. لا يجد مخرجًا ، فهو يشكل موجة متخلفة ، تصطدم بالجسم الرئيسي للمياه ، يزيد من ضغط النظام. في بعض الأحيان يمكن أن يصل إلى عتبة 20 Atm.

نظرًا لضيق الخط ، فإن الحجم المتراكم ليس له مكان يذهب إليه ، لكن الطاقة القوية لا تزال تسعى لإيجاد مخرج إلى البيئة الخارجية. تخلق قوة الصدم الناتجة عن هذا الاصطدام خطر تمزق الأنابيب ، والذي ليس بهامش أمان مناسب.

لهذا السبب ، من أجل ترتيب النظام ، من الضروري استخدام أنابيب غاز الماء غير الملحومة المكيفة لشبكات المياه التي تتوافق مع GOST 3262-75 ، أو النظير المعدني والبلاستيكي المحكم الضغط الناتج وفقًا لـ GOST 18599.

من التأثير الدائم للطاقة المائية ، سيتم تدمير كل من خط الأنابيب نفسه والعناصر الصلبة للنظام تدريجيًا أو سريعًا

العوامل الرئيسية التي تثير حدوث المطرقة المائية في الأنابيب هي:

• أعطال أو فشل مضخة الدوران ؛
• وجود الهواء في الحلقة المغلقة للنظام ؛
• انقطاع التيار الكهربائي ؛
• عند الإغلاق المفاجئ لصمامات الإغلاق.

يمكن أن تحدث زيادة قصيرة المدى في الضغط في دائرة مغلقة بسبب حقن السوائل فوق القاعدة إذا ، عندما يتم تشغيل المضخة ، تبدأ المكره في حركتها في دورات عالية.

في الترتيب مؤخرا نظام تدفئة مستقل بدلاً من الصمامات القديمة وصمامات البوابة ، يتم استخدام الصمامات الكروية بشكل متزايد ، ولا يوفر الجهاز تشغيلًا سلسًا.

قدرتها على الحصول على تأثير سريع المفعول لها جانب جانبي ، كونها واحدة من الأسباب الأكثر شيوعًا لمطرقة الماء.

إذا لم يتم إطلاق الهواء من النظام عند بدء تشغيله ، في لحظة فتح الصمام الكروي ، يصطدم الهواء بسائل غير قابل للضغط عمليًا

من حيث السلامة ، تفضل الصنابير اللولبية ، نظرًا لأن التفكيك التدريجي لصناديق المحور ، توفر فتح / إغلاق سلس لصمامات الإغلاق.

يحدث موقف مماثل عندما لا يتم إطلاق الهواء من الدائرة قبل بدء تشغيل النظام. في وقت فتح الصنبور ، يصطدم الماء بقابس هوائي يعمل في نظام مغلق كنوع من امتصاص الصدمات الهوائية.

كيف تتجنب المشكلة؟

سوف تساعد الحماية الفعالة لنظام أنابيب إمدادات المياه على تقليل شدة وتحييد تأثير الضغط الزائد.

تهدف الآليات الوقائية للأنظمة المستقلة ضد المطرقة المائية في معظم الحالات إلى تسهيل تدفق كتلة الماء

لمنع حدوث ضغط زائد من طبيعة واحدة ودائمة على حد سواء في قسم منفصل من الدائرة وعلى النظام بأكمله ككل ، يتم استخدام عدد من التدابير الأساسية.

الخيار رقم 1. نظام تداخل ناعم

هذا هو أحد المتطلبات الأساسية لبدء وإغلاق أنظمة الأنابيب ، والتي تم توضيحها بوضوح في الوثائق التنظيمية.

والحقيقة هي أن طاقة الصدمة الهيدروليكية بسبب مرونة جدران الأنابيب لا تعمل في وقت واحد مع كل قوتها. بسبب تعويض التشوهات المرنة ، يتم تقسيمها إلى عدة فترات زمنية.

وبالتالي ، وبنفس قوة التأثير الكلية ، ستنخفض قوة التأثير في لحظة معينة بشكل ملحوظ. من خلال بداية لينة ، يمكن تمديد عملية تراكم الضغط في الوقت المناسب ، مما يقلل من الضرر الكبير للنظام.

عند اختيار صمامات الإغلاق ، يجب إعطاء الأفضلية للمنتجات التي لها فترة زمنية كبيرة نسبيًا من المياه المتداخلة

يتم تركيب الرافعات ، التي يوفر تصميمها فجوة كبيرة حتى يتم إيقاف تشغيل المياه ، في مرحلة تركيب المعدات.

الخيار رقم 2. استخدام الأجهزة الأوتوماتيكية

يجب ضبط الأتمتة لتصحيح الضغط الساكن في النظام بسلاسة. لتحقيق التأثير المطلوب يساعد على تثبيت المضخات مع التغيير التلقائي في عدد الثورات أو الوحدات ذات التحكم الإلكتروني ، والتي تم تجهيزها بمحولات تردد مدمجة.

سيسمح لك استخدام الأنظمة الأوتوماتيكية بالتحكم في تدفق السوائل ، وكذلك قراءة قراءات ضغطها في خط الأنابيب

المضخات المجهزة بالتحكم التلقائي في سرعة المحرك الكهربائي قادرة على زيادة / تقليل الضغط في النظام بسلاسة. في الوقت نفسه ، يقوم البرنامج في وقت واحد بمهمتين: فهو يراقب التغيير في الضغط في نظام إمدادات المياه ويضبط الضغط تلقائيًا.

طرق ترقية النظام بشكل شامل

ينطوي التحديث الشامل للنظام على تركيب المعدات التي تهدف إلى تحييد آثار الضغط المفرط.

الطريقة رقم 1. استخدام فواصل التمدد وامتصاص الصدمات

مخمدات و بطاريات أداء ثلاث وظائف في وقت واحد: جمع السائل ، مع التخلص من حجمه الزائد من النظام ، وكذلك المساعدة في منع ظاهرة غير مرغوب فيها.

يتم تثبيت جهاز التعويض ، الذي يكون دوره هو المركم ، في اتجاه حركة الماء في تلك الفترات الزمنية من دائرة التسخين حيث يوجد احتمال كبير لتقلبات الضغط في النظام.

المركم الهيدروليكي أو المروي عبارة عن قارورة فولاذية بحجم يصل إلى 30 لترًا ، بما في ذلك قسمين يفصل بينهما غشاء مطاطي أو مطاطي.

في حالة حدوث ضغط مفرط في النظام ، يبدأ عمود الماء في القسم الأول بالضغط على غشاء الفصل ، والذي ينحني بسببه في اتجاه غرفة الهواء

مع الضغط المتزايد ، تبدأ الصدمات الهيدروليكية في الخزان.بسبب انحناء الغشاء المطاطي باتجاه غرفة الهواء في وقت رفع عمود الماء ، يتم تحقيق تأثير زيادة حجم الدائرة بشكل مصطنع.

نظرًا لأن أجهزة امتصاص الصدمات تستخدم أنابيب مصنوعة من المطاط المقوى المقاوم للحرارة أو البلاستيك المرن.

تعمل المادة المرنة لامتصاص الصدمات على إطفاء طاقة المطرقة المائية تلقائيًا عند النقطة التي وصل فيها الضغط إلى قيمة حرجة

لتحقيق التأثير المطلوب ، يكفي استخدام منتج بطول 20-30 سم.إذا كان خط الأنابيب بطول كبير ، يتم زيادة قسم امتصاص الصدمات بمقدار 10 سم أخرى.

الطريقة رقم 2. تركيب صمام أمان من نوع الحجاب الحاجز

يتم وضع صمام الأمان من نوع الحجاب الحاجز على مخرج الأنبوب بجوار المضخة من أجل تفريغ كمية محددة مسبقًا من الماء مع الضغط الزائد.

إن صمام الأمان ، المجهز بختم صلب ، والذي يؤدي وظيفة تخفيف الضغط السريع ، هو عبارة عن مصهر موثوق به للنظام المستقل

اعتمادًا على الشركة المصنعة ونوع الطراز ، يتم تشغيل صمام الأمان بواسطة الأمر الكهربائي لوحدة التحكم ، أو باستخدام جهاز تجريبي سريع الحركة.

يتم تشغيل الجهاز عندما يتجاوز الضغط مستوى آمن للحماية محطة ضخ عندما تتوقف المعدات فجأة. عند حدوث زيادة خطيرة في الضغط ، يتم فتحه بالكامل ، وعندما ينخفض ​​إلى المستوى الطبيعي ، يتم إغلاق المنظم ببطء.

الطريقة رقم 3. تجهيز الصمام الحراري بمحول

التحويلة عبارة عن أنبوب ضيق مع خلوص من 0.2-0.4 مم ، يتم تثبيته في اتجاه دوران المبرد. تتمثل المهمة الرئيسية للعنصر في أنه عندما تظهر التحميلات الزائدة تدريجيًا يزيل الضغط.

يتم وضع أنبوب ضيق ، لا يتجاوز نطاق المقطع العرضي منه 0.2-0.4 مم ، على الجانب الذي يدخل فيه السائل الترموستات

يتم استخدام طريقة الالتفافية عندما ترتيب الأنظمة المستقلةخط الأنابيب مصنوع فقط من أنابيب جديدة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن وجود الصدأ والرواسب في الأنابيب القديمة يمكن أن يقلل من كفاءة التحويل إلى "لا". لهذا السبب ، عند استخدام التحويلة في مدخل دائرة التسخين ، يوصى بتركيب مرشحات مياه فعالة.

الطريقة رقم 4. استخدام منظم الحرارة مع حماية فائقة

هذا نوع من الصمامات التي تراقب الضغط في النظام ولا تسمح له بالعمل بعد وصول المؤشر إلى نقطة حرجة. الجهاز مزود بآلية زنبركية تقع بين الرأس الحراري والصمام. تعمل آلية الزنبرك عند الضغط الزائد ، مما يمنع الصمام من الإغلاق تمامًا.

يتم تثبيت منظمات الحرارة هذه بدقة في الاتجاه المشار إليه على الغلاف.

أعمال الصيانة

بالإضافة إلى التقيد الصارم بقواعد تشغيل خطوط الأنابيب ، تساعد التدابير الوقائية في الوقت المناسب على منع وقوع حادث. بعد كل شيء ، جميع العمليات في نظام إمدادات المياه أو دائرة التدفئة مترابطة. ومطرقة المياه ليست سوى "قطرة" نهائية مدمرة يمكن أن تؤدي إلى عواقب سلبية على خلفية حالة فنية غير مرضية لإمدادات المياه.

تساهم اهتزازات خطوط الأنابيب وتغيرات الضغط في تكوين الشقوق الصغيرة في الهيكل المعدني. تظهر العيوب التي تتشكل بمرور الوقت أثناء ظهور مطرقة الماء على الفور في مناطق الإجهاد الداخلي المتزايد: المفاصل الميكانيكية والانحناءات واللحامات.

تتكون الوقاية من موازنة نظام التدفئة ، الذي يتم بعد اكتمال التثبيت أو إصلاح التدفئة في منزل خاص

المجمع الرئيسي للعمل المنجز أثناء الوقاية:

• فحص سلامة المجموعة الأمنية: صمام أمان ، تنفيس الهواء ومقياس الضغط ؛
• فحص الضغط الدوري خلف غشاء خزان التمدد، وعند اكتشاف النتائج غير المرضية وتصحيحها ؛
• اختبار تسرب النظام والتحقق من درجة تآكل الأنابيب ؛
• تتبع موضع الصمامث- قفل الصمامات وتنظيمها للتسرب ؛
• فحص منتظم لحالة المرشح، مقياس التأخير ، جزيئات الرمل والصدأ ، إذا لزم الأمر - عناصر التنظيف والغسيل ؛

الوقاية تهدف إلى الحفاظ على حالة عمل السباكة و نظام التدفئة، يشمل أنواعًا بسيطة من العمل. لكن تجاهلها لا يستحق ذلك. بعد كل شيء ، يمكن أن يؤدي هذا إلى إهدار كبير للمال والوقت لإجراء أعمال إصلاح كاملة.

تكون تدابير الحماية المذكورة أكثر فعالية إذا تم تطبيقها بشكل شامل. ولكن بفضل النهج المتكامل لحل المشكلة ، يمكنك تحييد العواقب السلبية وبالتالي إطالة عمر النظام.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الفيديو رقم 1. المطرقة المائية ، كيف يحدث ذلك:

فيديو رقم 2. اختبار كفاءة المروي:

المطرقة المائية في نظام إمدادات المياه أمر شائع يمكن أن يسبب ضررًا خطيرًا. ومهمتك هي إصلاح المشكلة في أقرب وقت ممكن. في الواقع ، عندما يتكرر الوضع ، ستفشل عناصر النظام قريبًا. والإصلاح بعد ذلك سيكلف أكثر من ذلك بكثير.

اطرح الأسئلة واكتب ، من فضلك ، التعليقات في المربع أدناه. نحن في انتظار قصصك حول كيفية تسجيل المطرقة المائية في النظام أو ملاحظة عواقبها. رأيك حول المعلومات المقدمة مثير للاهتمام.