Golpe de ariete en el sistema de suministro de agua y calefacción: razones + medidas preventivas

Uno de los principales problemas en el funcionamiento de los sistemas de calefacción autónomos y el suministro de agua es la caída de presión. El golpe de ariete en el suministro de agua y el sistema de calentamiento de agua, como resultado de esta fuerte caída, puede causar daños graves. Necesita ser advertido, ¿de acuerdo?

Le diremos cómo prevenir el fenómeno y neutralizar sus consecuencias negativas, asegurando el funcionamiento ininterrumpido de los circuitos. Aquí aprenderá qué métodos se utilizan para eliminar el golpe de ariete en sistemas que transportan agua a grifos de agua y aparatos de calefacción.

En el artículo presentado para familiarización, la naturaleza del golpe de ariete se describe en detalle. Se enumeran las medidas preventivas que excluyen la ocurrencia de una situación peligrosa. Para una percepción clara de un tema difícil adjunto diagramas, ilustraciones fotográficas y videos.

¿Qué es un martillo de agua?

Un golpe de ariete es un aumento de presión a corto plazo, pero significativo, en un sistema lleno de líquido. Este fenómeno ocurre cuando una corriente de fluido choca con un obstáculo en su camino. Los ejemplos típicos de la aparición de tales barreras incluyen una fuerte superposición de válvulas de cierre, una parada repentina de la bomba, un tapón de aire, etc.

Ante un obstáculo, el flujo de agua por inercia continúa el flujo a la velocidad con la que se movió hasta que apareció el obstáculo. Las primeras capas en contacto con el obstáculo se compactan a la misma velocidad debido a la llegada de las siguientes capas.

Debido a la inyección constante de nuevas capas del flujo, la presión aumenta rápidamente y el líquido "busca" una forma de descargar su parte para descargarla.

Casi siempre ocurre una situación similar cuando se rompe el flujo. válvula de bola o válvula de compuerta. A primera vista, el fenómeno puede parecer inofensivo. Y tantos propietarios no le prestan mucha atención.

Pero, de hecho, si encuentra los requisitos previos para un defecto de fabricación en las tuberías y accesorios, vale la pena eliminarlo lo antes posible. De hecho, debido al golpe de ariete en el sistema de calefacción, aparecen divisiones y grietas, así como daños en el equipo.

Este grave problema puede estar precedido por clics y golpes, así como por ruidos extraños en las tuberías de suministro de agua, acompañados de un característico "gruñido".

Los clics se producen predominantemente en aquellos lugares donde las tuberías más grandes están conectadas a secciones más pequeñas. El agua que fluye a lo largo de sus paredes internas encuentra un obstáculo, aunque inferior, pero aún así.

La aparición regular de golpes de ariete afecta negativamente el funcionamiento del sistema, reduciendo significativamente su vida útil.

En caso de emergencia, los efectos del golpe de ariete pueden afectar:

• equipo (se rompe la estanqueidad de las tuberías y se destruyen los dispositivos de calefacción);
• propiedad (el agua que fluye de una red dañada inundará la vivienda y provocará daños en los muebles);
• miembros del hogar (si la violación se produjo en el sistema de calefacción, existe el peligro de quemaduras térmicas graves).

Según las estadísticas, la "mayor parte" de los accidentes de tuberías, que asciende a alrededor del 60%, se produce debido al golpe de ariete. Más a menudo, las consecuencias negativas de este efecto se pueden observar en tuberías desgastadas que están corroídas.

Las consecuencias de los choques hidrodinámicos regulares pueden ser impredecibles, y el más común de ellos es un gran avance.

La mayoría de los problemas que entrega a tuberías largas, por ejemplo, al organizar "Piso cálido", a lo largo de los contornos de los cuales un líquido se calienta a una cierta temperatura.

El grado de daño depende en gran medida del lugar de aparición de la barrera: si está al comienzo de una tubería extendida, la magnitud del aumento de la presión será insignificante, pero si al final será mucho mayor.

Muy a menudo, el efecto se manifiesta cuando las tuberías de diferentes diámetros participaron en la instalación del sistema de calefacción.Si las tuberías "mixtas" que utilizan adaptadores no se llevan a un "denominador" común, es inevitable un aumento de la presión en el sistema de calefacción. En esta situación, para proteger el sistema, el circuito está equipado con una válvula especial: el termostato.

Causas del golpe de ariete

La naturaleza física de este fenómeno radica en una pérdida completa o una disminución significativa en el rendimiento de las tuberías de agua, como resultado de lo cual aumenta la presión del líquido en el sistema.

En las casas donde las comunicaciones de ingeniería eran analfabetas diseñadas y equipadas, a menudo se escuchan golpes y clics característicos en la tubería.

Son una manifestación externa del golpe de ariete y surgen cuando la circulación de un líquido se detiene repentinamente en un sistema cerrado, y luego su movimiento se reanuda de repente.

Los tapones naturales de la tubería a menudo son tapones de aire, adaptadores de mayor diámetro a uno más pequeño o válvulas de cierre instaladas

Si surge un obstáculo en el camino de un agua que se mueve a cierta velocidad, su velocidad disminuirá y el volumen continuará aumentando. Al no encontrar una salida, forma una ola hacia atrás que, al chocar con el cuerpo principal de agua, aumenta la presión del sistema. A veces puede alcanzar un umbral de 20 Atm.

Debido a la tensión de la línea, el volumen acumulado no tiene a dónde ir, pero la energía poderosa aún busca encontrar una salida al entorno externo. La fuerza de impacto resultante de tal colisión crea el peligro de una ruptura de la tubería, que no tiene un margen de seguridad adecuado.

Por esta razón, para la disposición del sistema, es necesario utilizar tuberías de agua y gas sin costura adaptadas a redes de agua que cumplan con GOST 3262-75, o análogos de metal y plástico a prueba de presión hechos de acuerdo con GOST 18599.

Debido al impacto permanente de la energía del agua, tanto la tubería como los elementos rígidos del sistema se destruirán gradual o rápidamente.

Los principales factores que provocan el golpe de ariete en las tuberías son:

• mal funcionamiento o falla de la bomba de circulación;
• la presencia de aire en el circuito cerrado del sistema;
• cortes de energía;
• al cierre repentino de las válvulas de cierre.

Puede producirse un aumento a corto plazo de la presión en un circuito cerrado debido a la inyección de fluido por encima de la norma si, cuando se enciende la bomba, el impulsor comienza su movimiento a altas revoluciones.

Recientemente en el arreglo sistema de calefacción autónomo en lugar de válvulas viejas y válvulas de compuerta, las válvulas de bola se usan cada vez más, cuyo dispositivo no proporciona un funcionamiento suave.

Su capacidad de tener un efecto de acción rápida tiene un lado negativo, siendo una de las causas más comunes del golpe de ariete.

Si no se liberó aire del sistema cuando comenzó, al momento de abrir la válvula de bola, el aire colisiona con un fluido prácticamente incompresible

En términos de seguridad, son preferibles los grifos de tornillo, ya que debido al desenrollado gradual de las cajas del eje, proporcionan una apertura / cierre suave de las válvulas de cierre.

Una situación similar ocurre cuando no se libera aire del circuito antes de iniciar el sistema. En el momento de abrir el grifo, el agua choca con un tapón de aire, que en un sistema cerrado actúa como una especie de amortiguador neumático.

¿Cómo evitar un problema?

La protección competente del sistema de tuberías de suministro de agua ayudará a reducir la intensidad y neutralizar el efecto del exceso de presión.

Los mecanismos de protección para los sistemas autónomos contra el golpe de ariete en la mayoría de los casos tienen como objetivo suavizar el flujo de la masa de agua.

Para evitar la creación de un exceso de presión de naturaleza única y permanente tanto en una sección separada del circuito como en todo el sistema en su conjunto, se utilizan una serie de medidas básicas.

Opción # 1. Sistema de superposición suave

Este es uno de los requisitos básicos para iniciar y cerrar los sistemas de tuberías, que se explica claramente en los documentos reglamentarios.

El hecho es que la energía del choque hidráulico debido a la elasticidad de las paredes de la tubería no actúa simultáneamente con toda su resistencia. Debido a la compensación de deformaciones elásticas, se divide en varios intervalos de tiempo.

Y por lo tanto, con la misma fuerza total de impacto, la potencia de impacto en un momento determinado disminuirá significativamente. Mediante un arranque suave, el proceso de acumulación de presión puede extenderse en el tiempo, minimizando daños significativos al sistema.

Al elegir válvulas de cierre, se debe dar preferencia a los productos que tienen un intervalo relativamente grande de agua superpuesta

Las grúas, cuyo diseño proporciona un gran espacio hasta que se cierra el agua, se instalan en la etapa de instalación del equipo.

Opción # 2. El uso de dispositivos automáticos.

La automatización debe configurarse para corregir suavemente la presión estática en el sistema. Para lograr el efecto deseado, ayuda a instalar bombas con cambio automático en el número de revoluciones o unidades con control electrónico, que están equipadas con convertidores de frecuencia incorporados.

El uso de sistemas automáticos le permitirá controlar el flujo de fluido, así como leer su presión en la tubería.

Las bombas equipadas con control automático de velocidad del motor eléctrico pueden aumentar / disminuir suavemente la presión en el sistema. Al mismo tiempo, el software realiza simultáneamente dos tareas: monitorea el cambio de presión en el sistema de suministro de agua y ajusta automáticamente la presión.

Formas de actualizar completamente el sistema

Una modernización integral del sistema implica la instalación de equipos destinados a neutralizar los efectos de la presión excesiva.

Método # 1. El uso de juntas de dilatación y amortiguadores.

Amortiguadores y acumuladores simultáneamente realiza tres funciones: recolectar el líquido, mientras elimina el exceso de volumen del sistema, y ​​también ayuda a prevenir un fenómeno indeseable.

El dispositivo compensador, cuyo papel es el acumulador, se instala en la dirección del movimiento del agua en aquellos intervalos del circuito de calefacción donde hay una alta probabilidad de fluctuaciones de presión en el sistema.

El acumulador o enfriador hidráulico es un matraz de acero con un volumen de hasta 30 litros, que incluye dos secciones separadas por una goma o membrana de goma.

Si se produce una presión excesiva en el sistema, la columna de agua de la primera sección comienza a presionar sobre la membrana de separación, por lo que se dobla en la dirección de la cámara de aire.

Con el aumento de la presión, los choques hidráulicos "se inician" en el tanque.Debido a la flexión de la membrana de goma hacia la cámara de aire al momento de elevar la columna de agua, se logra el efecto de aumentar artificialmente el volumen del circuito.

Como dispositivos de absorción de impactos, use tuberías hechas de caucho reforzado resistente al calor o plástico elástico.

El material elástico de los amortiguadores extingue espontáneamente la energía del golpe de ariete en el punto donde la presión ha alcanzado un valor crítico.

Para lograr el efecto deseado, es suficiente usar un producto con una longitud de 20-30 cm. Si la tubería tiene una longitud grande, la sección del amortiguador se incrementa en otros 10 cm.

Método 2. Instalar una válvula de seguridad tipo diafragma

La válvula de seguridad de tipo diafragma se coloca en la salida de la tubería junto a la bomba para descargar una cantidad predeterminada de agua con exceso de presión.

La válvula de seguridad, equipada con un sello rígido, que realiza la función de alivio rápido de presión, es un fusible confiable del sistema autónomo.

Dependiendo del fabricante y el tipo de modelo, la válvula de seguridad es impulsada por el comando eléctrico del controlador, o mediante el uso de un dispositivo piloto de acción rápida.

El dispositivo se activa cuando la presión excede un nivel seguro, protegiendo estación de bombeo cuando el equipo se detiene de repente. En el momento de un aumento peligroso de la presión, se abre por completo y, cuando cae a un nivel normal, el regulador se cierra lentamente.

Método # 3. Equipar la válvula termostática con una derivación

La derivación es un tubo estrecho con un espacio libre de 0.2-0.4 mm, que se instala en la dirección de circulación del refrigerante. La tarea principal del elemento es que cuando las sobrecargas aparecen gradualmente despresurizar.

Se coloca un tubo estrecho, cuyo rango de sección transversal no excede de 0.2-0.4 mm, en el lado desde donde el líquido ingresa al termostato

El método de derivación se usa cuando disposición de sistemas autónomoscuya tubería está hecha solo de tuberías nuevas. Esto se debe al hecho de que la presencia de óxido y sedimento en las tuberías viejas puede reducir la eficiencia de derivación a "no". Por esta razón, cuando se utiliza una derivación en la entrada al circuito de calefacción, se recomienda instalar filtros de agua eficientes.

Método # 4. Usando un termostato con super protección

Este es un tipo de fusible que monitorea la presión en el sistema y no permite que funcione después de que el indicador alcanza un punto crítico. El dispositivo está equipado con un mecanismo de resorte ubicado entre la cabeza térmica y la válvula. El mecanismo de resorte funciona con sobrepresión, evitando que la válvula se cierre por completo.

Dichos termostatos se instalan estrictamente en la dirección indicada en la carcasa.

Trabajos de mantenimiento

Además de observar estrictamente las reglas para operar tuberías, las medidas preventivas oportunas ayudan a prevenir un accidente. Después de todo, todos los procesos en el sistema de suministro de agua o circuito de calefacción están interconectados. Y el golpe de ariete es solo la "caída" destructiva final que puede conducir a consecuencias negativas en el contexto de una condición técnica insatisfactoria del suministro de agua.

Las vibraciones de la tubería y los cambios de presión contribuyen a la formación de microgrietas en la estructura metálica. Los defectos que se forman con el tiempo durante el inicio del golpe de ariete aparecen instantáneamente en áreas de mayor tensión interna: juntas mecánicas, curvas y soldaduras.

La prevención consiste en equilibrar el sistema de calefacción, que se realiza después de completar la instalación o reparar la calefacción en una casa privada.

El complejo principal del trabajo realizado durante la prevención:

• control de salud del grupo de seguridad: válvula de seguridad, ventilación de aire y manómetro;
• control periódico de la presión detrás de la membrana del tanque de expansión, y al detectar resultados insatisfactorios y su corrección;
• prueba de fugas del sistema y comprobar el grado de desgaste de las tuberías;
• seguimiento de posición de válvulath válvulas de bloqueo y regulación para fugas;
• comprobación periódica del estado del filtro, partículas de incrustaciones, arena y óxido, si es necesario: elementos de limpieza y lavado;

Prevención dirigida a mantener las condiciones de trabajo de la fontanería y sistema de calefaccion, incluye tipos simples de trabajo. Pero ignorarlos no vale la pena. Después de todo, esto puede conducir a una importante pérdida de dinero y tiempo para realizar trabajos de reparación completos.

Las medidas de protección enumeradas son más efectivas si se aplican de manera integral. Pero gracias a un enfoque integrado para resolver el problema, puede neutralizar las consecuencias negativas y, por lo tanto, extender la vida útil del sistema.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Video # 1. Golpe de ariete, cómo sucede:

Video # 2. Prueba de eficiencia de Quencher:

El golpe de ariete en un sistema de suministro de agua es una ocurrencia común que puede causar daños graves. Y su tarea es solucionar el problema lo antes posible. De hecho, cuando la situación se repite, los elementos del sistema pronto fallarán. Y la reparación después de eso costará mucho más.

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