Воден чук във водоснабдителната и отоплителната система: причини + превантивни мерки

Един от основните проблеми в работата на автономните отоплителни системи и водоснабдяването е спадът на налягането. Водният чук в системата за водоснабдяване и отопление на водата в резултат на този рязък спад може да причини сериозни щети. Трябва да се предупреди, съгласен ли е?

Ще ви кажем как да предотвратите явлението и да неутрализирате неговите негативни последици, като гарантирате непрекъснатата работа на веригите. Тук ще научите какви методи се използват за премахване на воден чук в системи, които транспортират вода до водопроводи и отоплителни уреди.

В статията, представена за запознаване, естеството на водния чук е описано подробно. Изброени са превантивни мерки, които изключват възникването на опасна ситуация. За ясно възприемане на трудна тема приложени диаграми, фото илюстрации и видеоклипове.

Какво е воден чук?

Водният чук е краткосрочен, но съществен скок на налягането в система, пълна с течност. Това явление възниква, когато поток от течност се сблъска с препятствие по пътя си. Типичните примери за появата на такива бариери включват рязко припокриване на спирателни клапани, внезапно спиране на помпата, въздушна тапа и т.н.

Изправен пред препятствие, по инерционния поток водата продължава потока със скоростта, с която се движи, докато препятствието не се появи. Първите слоеве в контакт с препятствието се уплътняват със същата скорост поради пристигането на следващите слоеве.

Поради постоянното инжектиране на нови слоеве на потока, налягането се увеличава бързо и течността „търси“ начин да изхвърли частта си, за да я изхвърли.

Подобна ситуация почти винаги се случва, когато потока се прекъсне. сачмен клапан или затворен клапан. На пръв поглед явлението може да изглежда безобидно. И толкова много собственици не му обръщат много внимание.

Но в действителност, ако откриете предпоставките за дефект в пивоварната тръба и фитинги, струва си да го отстраните възможно най-скоро. Всъщност поради воден чук в отоплителната система се появяват разцепления и пукнатини, както и повреда на оборудването.

Този сериозен проблем може да бъде предшестван от щракане и удари, както и външен шум във водопроводната тръба, придружен от характерно „ръмжене“.

Кликването се осъществява предимно в онези места, където по-големите тръби са свързани към по-малки секции. Водата, която тече по вътрешните им стени, среща препятствие, макар и по-ниско, но все пак.

Редовната поява на воден чук се отразява негативно върху работата на системата, като значително намалява живота й

В случай на спешност ефектите от воден чук могат да засегнат:

• оборудване (нарушена е херметичността на тръбопроводите и се унищожават отоплителните уреди);
• имот (водата, която изтича от повредена мрежа, ще наводни корпуса и ще доведе до повреда на мебелите);
• членове на домакинството (ако нарушението е станало в отоплителната система, съществува опасност от сериозни топлинни изгаряния).

Според статистиката „лъвският дял“ при аварии с тръбопроводи, възлизащ на около 60%, възниква поради воден чук. По-често негативните последици от този ефект могат да се наблюдават при износени тръби, които са корозирали.

Последиците от редовни хидродинамични сътресения могат да бъдат непредсказуеми, а най-често срещаният сред тях е пробив.

Повечето от неприятностите той доставя на дълги тръбопроводи, например при подреждането "Топъл под", по контурите на която се нагрява течност до определена температура.

Степента на повреда до голяма степен зависи от мястото на възникване на преградата: ако тя е в началото на удължен тръбопровод, величината на повишеното налягане ще бъде незначителна, но ако в края ще бъде много по-висока.

Най-често ефектът се проявява, когато в инсталирането на отоплителната система са участвали тръби с различен диаметър.Ако "смесените" тръби, използващи адаптери, не са доведени до общ "знаменател", увеличаване на налягането в отоплителната система е неизбежно. В тази ситуация, за да се защити системата, веригата е оборудвана със специален клапан - термостата.

Причини за воден чук

Физическата същност на това явление се състои в пълна загуба или значително намаляване на пропускателната способност на водопроводи, в резултат на което налягането на течността в системата се увеличава.

В къщи, където инженерните комуникации са били неграмотно проектирани и оборудвани, често може да се чуе характерно почукване и щракане в тръбопровода.

Те са външна проява на воден чук и възникват, когато циркулацията на течност внезапно спре в затворена система, а след това движението й внезапно се възобнови.

Естествените запушалки на тръбопровода често са въздушни тапи, адаптери от по-голям диаметър към по-малък или инсталирани спирателни клапани

Ако възникне препятствие по пътя на вода, движеща се с определена скорост, скоростта й ще се забави и обемът ще продължи да се увеличава. Не намирайки изход, той образува обратна вълна, която, сблъсквайки се с основното водно тяло, увеличава налягането в системата, Понякога може да достигне праг от 20 Atm.

Поради стегнатостта на линията, натрупаният обем няма къде да отиде, но мощната енергия все още се стреми да намери изход във външната среда. Ударната сила в резултат на такъв сблъсък създава опасност от скъсване на тръбата, която няма адекватна граница на безопасност.

Поради тази причина за подреждането на системата е необходимо да се използват безшевни водогазови тръби, адаптирани към водни мрежи, които отговарят на GOST 3262-75, или металопластични аналози, плътни под налягане, произведени в съответствие с GOST 18599.

От постоянното въздействие на водната енергия както самият тръбопровод, така и твърдите елементи на системата постепенно или бързо ще бъдат унищожени

Основните фактори, провокиращи появата на воден чук в тръбите, са:

• неизправност или повреда на циркулационната помпа;
• наличието на въздух в затворения контур на системата;
• прекъсвания на електрозахранването;
• при внезапно спиране на спирателни клапани.

Краткотрайно увеличение на налягането в затворен кръг поради инжектиране на течност над нормата може да възникне, ако при включване на помпата работното колело започне движението си с високи скорости.

Наскоро на уговорката автономна отоплителна система вместо стари клапани и затворни вентили все по-често се използват сферични клапани, чието устройство не осигурява гладко движение.

Способността им да имат бързодействащ ефект има обратната страна, като е една от най-честите причини за воден чук.

Ако въздухът не се е освободил от системата, когато е стартирал, в момента на отваряне на сферичния вентил въздухът се сблъсква с практически несгъваема течност

От гледна точка на безопасността, винтовите кранове са за предпочитане, тъй като поради поетапното отвиване на осите кутии осигуряват плавно отваряне / затваряне на спирателни клапани.

Подобна ситуация възниква, когато въздухът не се освобождава от веригата преди стартиране на системата. В момента на отваряне на крана водата се сблъсква с въздушна тапа, която в затворена система действа като вид пневматичен амортисьор.

Как да избегнем проблем?

Компетентната защита на водопроводната тръбна система ще помогне за намаляване на интензивността и неутрализиране на ефекта от излишното налягане.

Защитните механизми на автономните системи срещу воден чук в повечето случаи са насочени към изглаждане на потока на водната маса

За да се предотврати създаването на свръхналягане с единичен и постоянен характер както в отделен участък от веригата, така и върху цялата система като цяло, се използват редица основни мерки.

Вариант №1. Мека система за припокриване

Това е едно от основните изисквания за пускане и спиране на тръбните системи, което ясно е посочено в нормативните документи.

Факт е, че енергията на хидравличния удар поради еластичността на стените на тръбата не действа едновременно с цялата си сила. Поради компенсиране на еластичните деформации той се разделя на няколко интервала от време.

И следователно, при една и съща обща сила на удара, силата на удара в определен момент значително ще намалее. Чрез мек старт процесът на натрупване на налягане може да бъде удължен във времето, като се минимизират значителните щети на системата.

При избора на спирателни клапани трябва да се даде предпочитание на продукти, които имат сравнително голям интервал на припокриване на водата

Кранове, чийто дизайн осигурява голяма празнина до изключване на водата, се инсталират на етапа на инсталиране на оборудването.

Вариант №2. Използването на автоматични устройства

Автоматиката трябва да бъде настроена за плавно коригиране на статичното налягане в системата. За постигане на желания ефект помага да се инсталират помпи с автоматична промяна в броя на оборотите или единици с електронно управление, които са оборудвани с вградени честотни преобразуватели.

Използването на автоматични системи ще ви позволи да контролирате потока на течността, както и да прочетете показанията на нейното налягане в тръбопровода

Помпите, оборудвани с автоматично регулиране на скоростта на електродвигателя, са в състояние плавно да увеличават / намаляват налягането в системата. В същото време софтуерът едновременно изпълнява две задачи: следи промяната на налягането във водоснабдителната система и автоматично настройва налягането.

Начини за цялостно надграждане на системата

Цялостна модернизация на системата включва инсталирането на оборудване, насочено към неутрализиране на ефектите от прекомерното налягане.

Метод №1. Използването на разширителни съединения и амортисьори

Амортисьори и акумулатори едновременно изпълняват три функции: събират течността, като същевременно елиминират излишния си обем от системата, а също така помагат да се предотврати нежелано явление.

Компенсиращото устройство, ролята на което е акумулаторът, е инсталирано по посока на движението на водата в онези интервали от отоплителния кръг, където има голяма вероятност от колебания на налягането в системата.

Хидравличният акумулатор или гасител е стоманена колба с обем до 30 литра, включително две секции, разделени с гумена или гумена мембрана.

Ако в системата се появи прекомерно налягане, водният стълб от първата секция започва да притиска разделителната мембрана, поради което се огъва по посока на въздушната камера

С увеличаване на налягането, хидравличните удари „изстрелват“ в резервоара.Благодарение на огъването на гумената мембрана към въздушната камера в момента на повдигане на водния стълб се постига ефектът от изкуственото увеличаване на обема на веригата.

Като устройства за поглъщане на удари се използват тръби, изработени от топлоустойчива подсилена гума или еластична пластмаса.

Еластичният материал на амортисьорите спонтанно гаси енергията на воден чук в точката, в която налягането е достигнало критична стойност

За да постигнете желания ефект е достатъчно да използвате продукт с дължина 20-30 см. Ако тръбопроводът има голяма дължина, секцията на амортисьора се увеличава с още 10 см.

Метод №2. Инсталиране на предпазен клапан тип диафрагма

Диафрагменият предпазен клапан се поставя на изхода на тръбата до помпата, за да се изпуска предварително определено количество вода с излишно налягане.

Предпазният клапан, оборудван с твърдо уплътнение, който изпълнява функцията за бързо освобождаване на налягането, е надежден предпазител на автономната система

В зависимост от производителя и типа на модела, предпазният клапан се задвижва от електрическата команда на контролера или с помощта на пилотно устройство за бързо действие.

Устройството се задейства, когато налягането надвиши безопасно ниво, предпазвайки помпена станция когато оборудването спира внезапно. По време на опасен скок на налягането се отваря напълно и когато падне до нормално ниво, регулаторът бавно се затваря.

Метод №3. Оборудване на термостатичния клапан с шунт

Шунтът е тясна тръба с хлабина 0,2-0,4 мм, която е инсталирана в посока на циркулация на охлаждащата течност. Основната задача на елемента е, че когато претоварванията се появяват постепенно намаляване на налягането.

Тясна тръба, чийто диапазон на напречното сечение не надвишава 0,2-0,4 mm, се поставя отстрани, откъдето течността навлиза в термостата

Методът на байпас се използва, когато подреждане на автономни системитръбопроводът на който е направен само от нови тръби. Това се дължи на факта, че наличието на ръжда и утайка в старите тръби може да намали ефективността на маневрирането до "не". Поради тази причина, когато използвате шунт на входа на отоплителния кръг, се препоръчва да инсталирате ефективни филтри за вода.

Метод №4. Използване на термостат със супер защита

Това е вид предпазител, който следи налягането в системата и не му позволява да работи, след като индикаторът достигне критична точка. Устройството е оборудвано с пружинен механизъм, разположен между термичната глава и клапана. Пружинният механизъм работи при свръхналягане, предотвратявайки пълното затваряне на клапана.

Такива термостати се инсталират строго в посоката, посочена на корпуса.

Работи по поддръжката

Освен стриктно спазване на правилата за експлоатация на тръбопроводи, навременните превантивни мерки помагат да се предотврати авария. В крайна сметка всички процеси във водоснабдителната система или отоплителния кръг са свързани помежду си. А водният чук е само последната разрушителна „капка“, която може да доведе до негативни последици на фона на незадоволителното техническо състояние на водоснабдяването.

Вибрациите на тръбопровода и промените в налягането допринасят за образуването на микропукнатини в металната конструкция. Дефектите, които се образуват във времето по време на появата на воден чук, моментално се появяват в области с повишен вътрешен стрес: механични фуги, огъвания и заварки.

Превенцията се състои в балансиране на отоплителната система, което се извършва след завършване на инсталацията или отоплението се ремонтира в частна къща

Основният комплекс от работа, извършена по време на превенцията:

• здравна проверка на групата за сигурност: предпазен клапан, въздушен отвор и манометър;
• периодична проверка на налягането зад мембраната на разширителния резервоари при откриване на незадоволителни резултати и неговото коригиране;
• тестване на системата и проверка на степента на износване на тръбите;
• проследяване на положението на клапанаth заключващи и регулиращи клапани за изтичане;
• редовна проверка на състоянието на филтъра, забавяне на котлен камък, частици от пясък и ръжда, ако е необходимо - почистване и измиване на елементи;

Превенция, насочена към поддържане на работното състояние на ВиК и отоплителна система, включва прости видове работа. Но да ги игнорираме не си струва. В крайна сметка това може да доведе до значителна загуба на пари и време за извършване на пълноценни ремонтни дейности.

Изброените мерки за защита са най-ефективни, ако се прилагат комплексно. Но благодарение на интегрирания подход за решаване на проблема можете да неутрализирате негативните последици и по този начин да удължите живота на системата.

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Воден чук, как става:

Видео №2. Тест за ефективност на гасителя:

Водният чук във водоснабдителна система е често срещано явление, което може да причини сериозни вреди. И вашата задача е да отстраните проблема възможно най-скоро. Всъщност, когато ситуацията се повтори, елементите на системата скоро ще се провалят. А ремонтът след това ще струва много повече.

Задавайте въпроси и пишете, моля, коментари в блока по-долу. Чакаме вашите истории за това как сте записали воден чук в системата или забелязахте нейните последици. Вашето мнение за предоставената информация е интересно.