Vodní kladivo ve vodovodním a topném systému: důvody + preventivní opatření

Jedním z hlavních problémů při provozu autonomních topných systémů a zásobování vodou je pokles tlaku. Vodní ráz v systému přívodu vody a ohřevu vody způsobený touto prudkou kapkou může způsobit vážné poškození. Je třeba varovat, souhlasit?

Řekneme vám, jak tomuto jevu předcházet a neutralizovat jeho negativní důsledky a zajistit tak nepřetržitý provoz obvodů. Zde se dozvíte, jaké metody se používají k eliminaci vodního kladiva v systémech, které přepravují vodu do vodovodních kohoutků a topných zařízení.

V článku prezentovaném pro seznámení je podrobně popsána povaha vodního kladiva. Jsou uvedena preventivní opatření, která vylučují výskyt nebezpečné situace. Pro jasné vnímání obtížných témat připojených diagramů, ilustrací fotografií a videí.

Co je to vodní kladivo?

Vodní kladivo je krátkodobý, ale významný tlakový nárůst v systému naplněném tekutinou. K tomuto jevu dochází, když se proud tekutiny srazí s překážkou v jeho cestě. Mezi typické příklady výskytu takových překážek patří ostré překrytí uzavíracích ventilů, náhlé zastavení čerpadla, vzduchová zátka atd.

Tváří v tvář překážce proud vody setrvačností pokračuje v toku rychlostí, s jakou se pohyboval, dokud se překážka neobjevila. První vrstvy přicházející do styku s překážkou jsou zhutněny stejnou rychlostí v důsledku příchodu následujících vrstev.

Díky neustálému vstřikování nových vrstev toku se tlak rychle zvyšuje a kapalina „hledá“ způsob, jak vypustit její část, aby ji vypustila.

Podobná situace téměř vždy nastane, když se tok přeruší. kulový ventil nebo šoupátko. Na první pohled se tento jev může zdát neškodný. A tolik majitelů mu příliš nevěnuje pozornost.

Ale ve skutečnosti, pokud najdete předpoklady pro závadu vaření v potrubí a tvarovkách, je vhodné ji odstranit co nejdříve. Ve skutečnosti v důsledku vodního kladiva v topném systému se objevují praskliny a praskliny a také poškození zařízení.

Tomuto vážnému problému mohou předcházet cvaknutí a klepání, jakož i nadměrný hluk ve vodovodních trubkách, doprovázený charakteristickým zavrčením.

Kliknutí nastává převážně v místech, kde jsou větší trubky spojeny s menšími sekcemi. Voda protékající podél jejich vnitřních stěn naráží na překážku, i když nižší, ale přesto.

Pravidelný výskyt vodního kladiva má nepříznivý vliv na fungování systému a výrazně snižuje jeho životnost

V případě nouze mohou účinky vodního kladiva ovlivnit:

• vybavení (těsnost potrubí je přerušena a topná zařízení jsou zničena);
• majetek (voda vytékající z poškozené sítě zaplaví bydlení a povede k poškození nábytku);
• členy domácnosti (pokud k porušení dojde v topném systému, hrozí vážné tepelné popálení).

Podle statistik dochází k „lvímu podílu“ na haváriích v potrubí, který činí asi 60%, v důsledku vodního kladiva. Negativní důsledky tohoto jevu lze častěji pozorovat u opotřebovaných trubek, které jsou zkorodované.

Důsledky pravidelných hydrodynamických šoků mohou být nepředvídatelné a nejběžnějším z nich je průlom.

Většina problémů, které dodává do dlouhých potrubí, například při aranžování "Teplá podlaha", podél obrysů, ve kterých je kapalina zahřívána na určitou teplotu.

Míra poškození do značné míry závisí na umístění bariéry: pokud je to na začátku prodlouženého potrubí, bude velikost zvýšeného tlaku zanedbatelná, ale pokud bude na konci, bude mnohem vyšší.

Nejčastěji se tento efekt projevuje, když do instalace topného systému byly zapojeny trubky různých průměrů.Pokud se „smíšené“ trubky používající adaptéry nedostanou do společného „jmenovatele“, je nevyhnutelný nárůst tlaku v topném systému. V této situaci je obvod pro ochranu systému vybaven speciálním ventilem - termostatem.

Příčiny vodního kladiva

Fyzikální povaha tohoto jevu spočívá v úplné ztrátě nebo významném snížení průtoku vodovodních trubek, v důsledku čehož se zvyšuje tlak kapaliny v systému.

V domech, kde inženýrská komunikace byla negramotná navržena a vybavena, lze často slyšet charakteristické klepání a klepání v potrubí.

Jsou vnějším projevem vodního kladiva a vznikají, když se cirkulace kapaliny náhle zastaví v uzavřeném systému a poté se její pohyb náhle obnoví.

Přirozené zátky potrubí jsou často vzduchové zátky, adaptéry z většího průměru na menší nebo instalované uzavírací ventily.

Pokud se v cestě vody, která se pohybuje určitou rychlostí, objeví překážka, její rychlost se zpomalí a objem se bude dále zvyšovat. Když nenajde cestu ven, vytvoří zpětnou vlnu, která se srazí s hlavním vodním útvarem, zvyšuje tlak v systému. Někdy může dosáhnout prahu 20 Atm.

Kvůli těsnosti linky nemá nahromaděný objem kam jít, ale silná energie se stále snaží najít cestu ven do vnějšího prostředí. Nárazová síla vyplývající z takové kolize vytváří nebezpečí prasknutí potrubí, které nemá dostatečnou rezervu bezpečnosti.

Z tohoto důvodu je pro uspořádání systému nutné použít plynulé vodovodní potrubí přizpůsobené vodovodním sítím, které vyhovují GOST 3262-75, nebo tlakově těsné analogy plastů vyrobené podle GOST 18599.

V důsledku trvalého dopadu vodní energie se bude potrubí nebo pevné prvky systému postupně nebo rychle ničit

Hlavní faktory vyvolávající výskyt vodního kladiva v potrubí jsou:

• poruchy nebo poruchy oběhového čerpadla;
• přítomnost vzduchu v uzavřené smyčce systému;
• výpadky proudu;
• při náhlém uzavření uzavíracích ventilů.

Krátkodobé zvýšení tlaku v uzavřeném okruhu v důsledku vstřikování tekutiny nad normu může nastat, pokud při zapnutí čerpadla začne oběžné kolo pohybovat při vysokých otáčkách.

V poslední době na uspořádání autonomní topný systém namísto starých ventilů a šoupátek se stále více používají kulové kohouty, jejichž zařízení nezajišťuje hladký chod.

Jejich schopnost mít rychle působící účinek má opačnou stranu, protože je jednou z nejčastějších příčin vodního kladiva.

Pokud při spuštění nebyl ze systému vypuštěn vzduch, v okamžiku otevření kulového ventilu se vzduch srazí s prakticky nestlačitelnou tekutinou

Z hlediska bezpečnosti jsou výhodné kohoutkové kohouty, protože díky fázovému odvíjení nápravových skříní poskytují plynulé otevírání / uzavírání uzavíracích ventilů.

Podobná situace nastává, když před spuštěním systému není z okruhu vypouštěn vzduch. V době otevření kohoutku se voda srazí se vzduchovou zátkou, která v uzavřeném systému působí jako druh pneumatického tlumiče nárazů.

Jak se vyhnout problému?

Kompetentní ochrana vodovodního potrubí pomůže snížit intenzitu a neutralizovat účinek přetlaku.

Ochranné mechanismy autonomních systémů proti vodním kladivům jsou ve většině případů zaměřeny na vyhlazení toku vodní hmoty

Aby se zabránilo vzniku přetlaku jediné a trvalé povahy jak na oddělené části okruhu, tak na celém systému jako celku, používá se řada základních opatření.

Možnost č. 1. Měkký systém překrytí

To je jeden ze základních požadavků na spouštění a vypínání potrubních systémů, což je jasně uvedeno v regulačních dokumentech.

Faktem je, že energie hydraulického rázu v důsledku pružnosti stěn trubky nepůsobí současně s celou svou silou. Díky kompenzaci elastických deformací je rozdělena do několika časových intervalů.

Proto se při stejné celkové síle nárazu nárazová síla v určitém okamžiku výrazně sníží. Měkkým startem lze proces zvyšování tlaku v čase prodloužit, čímž se minimalizuje významné poškození systému.

Při výběru uzavíracích ventilů by měly být upřednostněny výrobky, které mají relativně velký interval překrývající se vody

Jeřáby, jejichž konstrukce poskytuje velkou mezeru, dokud se voda nevypne, jsou instalovány ve fázi instalace zařízení.

Možnost č. 2. Použití automatických zařízení

Automatizace by měla být nastavena tak, aby plynule korigovala statický tlak v systému. K dosažení požadovaného účinku pomáhá instalovat čerpadla s automatickou změnou počtu otáček nebo jednotky s elektronickým ovládáním, které jsou vybaveny vestavěnými frekvenčními měniči.

Použití automatických systémů vám umožní kontrolovat průtok tekutiny a odečítat hodnoty tlaku v potrubí

Čerpadla vybavená automatickou regulací otáček elektromotoru jsou schopna plynule zvyšovat / snižovat tlak v systému. Software současně plní dva úkoly: monitoruje změnu tlaku v systému přívodu vody a automaticky upravuje tlak.

Způsoby, jak komplexně upgradovat systém

Komplexní modernizace systému zahrnuje instalaci zařízení zaměřených na neutralizaci účinků nadměrného tlaku.

Metoda č. 1. Použití dilatačních kloubů a tlumičů

Tlumiče a akumulátory současně vykonávají tři funkce: shromažďují kapalinu a zároveň eliminují její nadbytečný objem ze systému a také pomáhají předcházet nežádoucímu jevu.

Kompenzační zařízení, jehož úlohou je akumulátor, je instalováno ve směru pohybu vody v těch intervalech topného okruhu, kde je vysoká pravděpodobnost kolísání tlaku v systému.

Hydraulický akumulátor nebo zhášeč je ocelová baňka o objemu až 30 litrů, včetně dvou sekcí oddělených pryžovou nebo pryžovou membránou.

Když v systému dojde k nadměrnému tlaku, začne vodní sloupec první sekce vyvíjet tlak na separační membránu, díky čemuž se ohýbá ve směru vzduchové komory.

Se zvyšujícím se tlakem hydraulické rázy „vykopávají“ do nádrže.V důsledku ohýbání gumové membrány směrem ke vzduchové komoře v době zvyšování vodního sloupce je dosaženo účinku umělého zvýšení objemu obvodu.

Jako zařízení absorbující nárazy se používají trubky vyrobené z tepelně odolné pryže nebo elastického plastu.

Elastický materiál tlumičů spontánně zhasne energii vodního kladiva v bodě, kdy tlak dosáhne kritické hodnoty

K dosažení požadovaného účinku stačí použít produkt o délce 20 - 30 cm, pokud má potrubí velkou délku, zvětší se část tlumiče o dalších 10 cm.

Metoda č. 2. Instalace pojistného ventilu typu membrány

Membránový pojistný ventil je umístěn na výstupu z potrubí vedle čerpadla, aby vypouštěl předem stanovené množství vody s přebytkem tlaku.

Pojistný ventil s pevným těsněním, který plní funkci rychlého odlehčení tlaku, je spolehlivou pojistkou autonomního systému

V závislosti na výrobci a typu modelu je pojistný ventil poháněn elektrickým příkazem řídicí jednotky nebo pomocí pilotního zařízení pro rychlou akci.

Zařízení se spouští, když tlak překročí bezpečnou úroveň, chrání čerpací stanice když se zařízení náhle zastaví. V době nebezpečného nárůstu tlaku se úplně otevře, a když klesne na normální úroveň, regulátor se pomalu uzavře.

Metoda # 3. Vybavení termostatického ventilu zkratem

Bočník je úzká trubka s vůlí 0,2-0,4 mm, která je instalována ve směru cirkulace chladiva. Hlavním úkolem prvku je, že když se přetížení objeví postupně odtlakovat.

Úzká trubice, jejíž průřez nepřesahuje 0,2-0,4 mm, je umístěna na straně, odkud kapalina vstupuje do termostatu

Metoda obtoku se používá, když uspořádání autonomních systémůjehož potrubí je vyrobeno pouze z nových potrubí. Důvodem je skutečnost, že přítomnost rzi a sedimentu ve starých trubkách může snížit účinnost posunu na „ne“. Z tohoto důvodu se při použití zkratu na vstupu do topného okruhu doporučuje instalovat účinné vodní filtry.

Metoda č. 4. Použití termostatu se super ochranou

Jedná se o druh pojistky, která monitoruje tlak v systému a nedovoluje, aby fungoval poté, co indikátor dosáhne kritického bodu. Zařízení je vybaveno pružinovým mechanismem umístěným mezi tepelnou hlavou a ventilem. Pružinový mechanismus pracuje při přetlaku, což brání úplnému uzavření ventilu.

Tyto termostaty jsou instalovány přesně ve směru vyznačeném na krytu.

Údržbářské práce

Kromě přísného dodržování pravidel pro provozování potrubí pomáhají včasná preventivní opatření zabránit nehodě. Nakonec jsou všechny procesy ve vodovodním systému nebo topném okruhu vzájemně propojeny. A vodní kladivo je pouze poslední destruktivní „kapkou“, která může vést k negativním důsledkům na pozadí neuspokojivého technického stavu vodovodu.

Vibrace potrubí a změny tlaku přispívají k tvorbě mikrotrhlin v kovové struktuře. Vady, které se v průběhu času vytvářejí vodní kladivo, se okamžitě objevují v oblastech se zvýšeným vnitřním napětím: mechanické spoje, ohyby a svary.

Prevence spočívá v vyvážení topného systému, který se provádí po dokončení instalace nebo po opravě vytápění v soukromém domě

Hlavní komplex práce při prevenci:

• kontrola stavu bezpečnostní skupiny: bezpečnostní ventil, odvzdušňovací ventil a manometr;
• periodická kontrola tlaku za membránou expanzní nádržea po zjištění neuspokojivých výsledků a jejich korekce;
• testování těsnosti systému a kontrolu stupně opotřebení trubek;
• sledování polohy ventiluth uzavírací a regulační ventily pro únik;
• pravidelná kontrola stavu filtru, oddálení vodního kamene, písku a rezních částic, pokud je to nutné - čisticí a mycí prvky;

Prevence zaměřená na udržení funkčního stavu vodovodního potrubí a potrubí topný systém, zahrnuje jednoduché typy práce. Ale ignorovat je nestojí za to. Koneckonců to může vést k značnému plýtvání penězi a času na provádění plnohodnotných oprav.

Uvedená ochranná opatření jsou nejúčinnější, pokud jsou uplatňována komplexně. Ale díky integrovanému přístupu k řešení problému můžete neutralizovat negativní důsledky a tím prodloužit životnost systému.

Závěry a užitečné video na toto téma

Video č. 1. Vodní kladivo, jak se to stane:

Video č. 2. Test účinnosti zhášedla:

Vodní kladivo v systému zásobování vodou je běžný jev, který může způsobit vážné poškození. Vaším úkolem je vyřešit problém co nejdříve. Ve skutečnosti, když se situace opakuje, prvky systému brzy selhají. A oprava poté bude stát mnohem víc.

Zeptejte se a napište, prosím, komentáře do níže uvedeného bloku. Čekáme na vaše příběhy o tom, jak jste do systému zaznamenali vodní kladivo nebo si všimli jeho důsledků. Váš názor na poskytnuté informace je zajímavý.