Vodné kladivo vo vodovodnom a vykurovacom systéme: dôvody + preventívne opatrenia

Jedným z hlavných problémov pri prevádzke autonómnych vykurovacích systémov a zásobovania vodou je pokles tlaku. Vodné kladivo v systéme prívodu vody a ohrevu vody, ktoré je výsledkom tejto prudkej kvapky, môže spôsobiť vážne poškodenie. Je potrebné varovať, súhlasíte?

Povieme vám, ako predísť javu a neutralizovať jeho negatívne následky a zabezpečiť tak nepretržitú prevádzku okruhov. Tu sa dozviete, aké metódy sa používajú na odstránenie vodného kladiva v systémoch, ktoré prepravujú vodu do vodovodných kohútikov a vykurovacích zariadení.

V článku predloženom na zoznámenie je podrobne opísaná povaha vodného kladiva. Uvádzajú sa preventívne opatrenia, ktoré vylučujú výskyt nebezpečnej situácie. Pre jasné vnímanie zložitých schém pripojených k témam, ilustrácií fotografií a videí.

Čo je to vodné kladivo?

Vodné kladivo je krátkodobý, ale významný tlakový ráz v systéme naplnenom tekutinou. Tento jav sa vyskytuje, keď sa prúd tekutiny zráža s prekážkou v jeho ceste. Medzi typické príklady výskytu takýchto bariér patrí ostré prekrývanie uzatváracích ventilov, náhle zastavenie čerpadla, vzduchová zátka atď.

Pri čelnej prekážke prúd vody zotrvačnou hmotou pokračuje v rýchlosti, ktorou sa pohybuje, až kým sa prekážka neobjaví. Prvé vrstvy, ktoré sú v kontakte s prekážkou, sú zhutnené rovnakou rýchlosťou v dôsledku príchodu nasledujúcich vrstiev.

V dôsledku neustáleho vstrekovania nových vrstiev prúdu sa tlak rýchlo zvyšuje a tekutina „hľadá“ spôsob, ako svoju časť vypustiť, aby ju vypustila.

Podobná situácia nastane takmer vždy, keď sa tok preruší. guľový ventil alebo uzatvárací ventil. Na prvý pohľad sa jav môže javiť ako neškodný. A toľko majiteľov mu nevenuje veľkú pozornosť.

Ale v skutočnosti, ak nájdete predpoklady pre chybu varenia v potrubiach a armatúrach, je vhodné ju čo najskôr odstrániť. V dôsledku vodného kladiva vo vykurovacom systéme sa skutočne objavujú praskliny a praskliny, ako aj poškodenie zariadenia.

Tomuto vážnemu problému môžu predchádzať kliknutia a nárazy, ako aj nadmerný hluk v prívodných vodovodných potrubiach sprevádzaný charakteristickým zavrčaním.

Kliknutie sa vyskytuje hlavne na miestach, kde sú väčšie rúry spojené s menšími úsekmi. Voda tečúca pozdĺž ich vnútorných stien naráža na prekážku, aj keď nižšiu, ale stále.

Pravidelný výskyt vodného kladiva má negatívny vplyv na fungovanie systému, čo výrazne znižuje jeho životnosť

V prípade núdze môžu účinky vodného kladiva ovplyvniť:

• zariadenie (tesnosť potrubí je prerušená a vykurovacie zariadenia sú zničené);
• vlastnosť (voda vytekajúca z poškodenej siete zaplaví bývanie a spôsobí poškodenie nábytku);
• členovia domácnosti (ak k porušeniu došlo vo vykurovacom systéme, existuje nebezpečenstvo vážneho popálenia teplom).

Podľa štatistík sa „vodný podiel“ na haváriách v potrubí, ktorý predstavuje asi 60%, vyskytuje v dôsledku vodného kladiva. Negatívne následky tohto účinku sa častejšie dajú pozorovať v opotrebovaných rúrkach, ktoré sú skorodované.

Dôsledky pravidelných hydrodynamických otrasov môžu byť nepredvídateľné a najbežnejším z nich je prielom.

Väčšina problémov, ktoré dodáva do dlhých potrubí, napríklad pri aranžovaní "Teplá podlaha"pozdĺž obrysov, v ktorých je kvapalina zahrievaná na určitú teplotu.

Stupeň poškodenia do značnej miery závisí od miesta vzniku bariéry: ak je to na začiatku predĺženého plynovodu, veľkosť zvýšeného tlaku bude zanedbateľná, ale ak bude na konci, bude oveľa vyššia.

Najčastejšie sa tento efekt prejavuje, keď boli do inštalácie vykurovacieho systému zapojené rúrky rôznych priemerov.Ak „zmiešané“ rúry s použitím adaptérov nie sú privedené do spoločného „menovateľa“, je nevyhnutný zvýšený tlak vo vykurovacom systéme. V tejto situácii je obvod na ochranu systému vybavený špeciálnym ventilom - termostatom.

Príčiny vodného kladiva

Fyzikálna povaha tohto javu spočíva v úplnej strate alebo významnom znížení priepustnosti vodovodných potrubí, v dôsledku čoho sa zvyšuje tlak kvapaliny v systéme.

V domoch, kde boli inžinierske komunikácie negramotné navrhnuté a vybavené, je možné často počuť charakteristické poklepanie a klikanie v potrubí.

Sú vonkajším prejavom vodného kladiva a vznikajú, keď sa cirkulácia kvapaliny náhle zastaví v uzavretom systéme a potom sa jej pohyb náhle obnoví.

Prírodné zátky z potrubia sú často vzduchové zátky, adaptéry z väčšieho priemeru na menší alebo inštalované uzatváracie ventily.

Ak sa v ceste vody, ktorá sa pohybuje určitou rýchlosťou, objaví prekážka, jej rýchlosť sa spomalí a objem sa bude ďalej zvyšovať. Keď nenájde východisko, vytvára spätnú vlnu, ktorá sa zráža s hlavným vodným útvarom, zvyšuje tlak v systéme, Niekedy môže dosiahnuť hranicu 20 Atm.

Kvôli tesnosti linky nemá nahromadený objem kam ísť, ale silná energia sa stále snaží nájsť cestu von do vonkajšieho prostredia. Nárazová sila vyplývajúca z takejto kolízie predstavuje nebezpečenstvo prasknutia potrubia, ktoré nemá primeranú rezervu bezpečnosti.

Z tohto dôvodu je na usporiadanie systému potrebné používať bezšvíkové vodovodné a plynové potrubia prispôsobené vodovodným sieťam, ktoré sú v súlade s GOST 3262-75, alebo nepriepustné analógy kov-plast vyrobené podľa GOST 18599.

V dôsledku trvalého pôsobenia vodnej energie sa samotný plynovod a tuhé prvky systému postupne alebo rýchlo zničia

Hlavné faktory vyvolávajúce výskyt vodného kladiva v potrubí sú:

• poruchy alebo poruchy obehového čerpadla;
• prítomnosť vzduchu v uzavretej slučke systému;
• výpadky napájania;
• pri náhlom uzavretí uzatváracích ventilov.

Krátkodobé zvýšenie tlaku v uzavretom okruhu v dôsledku vstrekovania tekutiny nad normu môže nastať, ak pri zapnutí čerpadla začne obežné koleso pohybovať pri vysokých otáčkach.

V poslednej dobe na usporiadanie autonómny vykurovací systém namiesto starých ventilov a uzatváracích ventilov sa stále viac používajú guľové ventily, ktorých zariadenie nezabezpečuje hladký chod.

Ich schopnosť mať rýchlo pôsobiaci účinok má opačnú stranu, pretože je jednou z najbežnejších príčin vodného rázu.

Ak sa pri spustení systému zo systému nevypustil vzduch, v okamihu otvorenia guľového kohúta sa vzduch zráža s prakticky nestlačiteľnou tekutinou.

Z hľadiska bezpečnosti sú výhodné odbočovacie ventily, pretože vďaka postupnému odvíjaniu nápravových skríň poskytujú plynulé otváranie / zatváranie uzatváracích ventilov.

Podobná situácia nastane, keď sa vzduch nevypustí z okruhu pred spustením systému. V čase otvorenia kohútika sa voda zráža so vzduchovou zátkou, ktorá v uzavretom systéme pôsobí ako druh pneumatického tlmiča nárazov.

Ako sa vyhnúť problému?

Kompetentná ochrana vodovodného potrubného systému pomôže znížiť intenzitu a neutralizovať vplyv nadmerného tlaku.

Ochranné mechanizmy autonómnych systémov proti vodnému nárazu sú vo väčšine prípadov zamerané na vyrovnanie toku vodnej hmoty

Aby sa zabránilo vytvoreniu nadmerného tlaku jediného a trvalého charakteru na samostatnej časti okruhu a na celý systém ako celok, používa sa množstvo základných opatrení.

Možnosť č. 1. Mäkký systém prekrývania

Toto je jedna zo základných požiadaviek na spúšťanie a vypínanie potrubných systémov, čo je jasne uvedené v regulačných dokumentoch.

Faktom je, že energia hydraulického nárazu kvôli pružnosti stien rúrok nepôsobí súčasne so všetkou silou. Vďaka kompenzácii elastických deformácií je rozdelená do niekoľkých časových intervalov.

Preto s rovnakou celkovou silou nárazu sa nárazová sila v určitom okamihu výrazne zníži. Mäkkým štartom sa proces zvyšovania tlaku môže časom predĺžiť, čím sa minimalizuje významné poškodenie systému.

Pri výbere uzatváracích ventilov by sa mali uprednostňovať výrobky, ktoré majú relatívne veľký interval prekrývania vody

Žeriavy, ktorých konštrukcia poskytuje veľkú medzeru, kým sa voda nevypne, sa inštalujú vo fáze inštalácie zariadenia.

Možnosť č. 2. Používanie automatických zariadení

Automatizácia by mala byť nastavená tak, aby plynulo korigovala statický tlak v systéme. Na dosiahnutie požadovaného účinku pomáha inštalovať čerpadlá s automatickou zmenou počtu otáčok alebo jednotky s elektronickým riadením, ktoré sú vybavené vstavanými frekvenčnými meničmi.

Používanie automatických systémov vám umožní kontrolovať prietok tekutiny a odčítavať hodnoty tlaku v potrubí.

Čerpadlá vybavené automatickou reguláciou otáčok elektromotora sú schopné plynule zvyšovať / znižovať tlak v systéme. Softvér súčasne vykonáva dve úlohy: monitoruje zmenu tlaku v systéme prívodu vody a automaticky nastavuje tlak.

Spôsoby komplexnej aktualizácie systému

Komplexná modernizácia systému zahŕňa inštaláciu zariadení zameraných na neutralizáciu účinkov nadmerného tlaku.

Metóda č. 1. Použitie kompenzátorov a tlmičov

Tlmiče a akumulátory súčasne vykonávajú tri funkcie: zhromažďujú kvapalinu a zároveň odstraňujú jej nadbytočný objem zo systému a pomáhajú tiež predchádzať nežiadúcemu javu.

Kompenzačné zariadenie, ktorého úlohou je akumulátor, je inštalované v smere pohybu vody v tých intervaloch vykurovacieho okruhu, kde je vysoká pravdepodobnosť kolísania tlaku v systéme.

Hydraulický akumulátor alebo zhášač je oceľová banka s objemom do 30 litrov vrátane dvoch častí oddelených gumovou alebo gumovou membránou.

Ak v systéme nastane nadmerný tlak, vodný stĺpec prvej sekcie začne tlačiť na separačnú membránu, vďaka ktorej sa ohýba v smere vzduchovej komory.

Pri zvyšujúcom sa tlaku hydraulické rázy „vykopávajú“ do nádrže.V dôsledku ohnutia gumovej membrány smerom k vzduchovej komore v čase zvýšenia vodného stĺpca sa dosiahne účinok umelého zvýšenia objemu okruhu.

Ako zariadenia na tlmenie nárazov sa používajú rúrky vyrobené z tepelne odolnej gumy alebo pružného plastu.

Elastický materiál tlmičov spontánne zhasne energiu vodného kladiva v bode, keď tlak dosiahol kritickú hodnotu.

Na dosiahnutie požadovaného účinku stačí použiť výrobok s dĺžkou 20 - 30 cm, ak má potrubie veľkú dĺžku, zväčšuje sa časť tlmiča o ďalších 10 cm.

Metóda č. 2. Inštalácia membránového poistného ventilu

Membránový poistný ventil je umiestnený na výstupe z potrubia vedľa čerpadla, aby sa vypustilo vopred stanovené množstvo vody s nadmerným tlakom.

Poistný ventil vybavený pevným tesnením, ktorý vykonáva funkciu rýchleho odľahčenia tlaku, je spoľahlivou poistkou autonómneho systému.

V závislosti od výrobcu a typu modelu je poistný ventil poháňaný elektrickým ovládaním ovládača alebo pomocou pilotného zariadenia s rýchlou činnosťou.

Zariadenie sa spustí, keď tlak prekročí bezpečnú úroveň, čo chráni čerpacia stanica keď sa zariadenie náhle zastaví. V čase nebezpečného zvýšenia tlaku sa úplne otvorí a keď klesne na normálnu úroveň, regulátor sa pomaly uzavrie.

Metóda č. 3. Termostatický ventil je vybavený bočníkom

Bočník je úzka rúrka s vôľou 0,2 - 0,4 mm, ktorá je inštalovaná v smere cirkulácie chladiva. Hlavnou úlohou prvku je, že keď sa preťaženia objavia postupne zníženiu tlaku.

Úzka trubica, ktorej prierez nepresahuje 0,2 - 0,4 mm, sa umiestni na stranu, z ktorej kvapalina vstupuje do termostatu.

Metóda obtoku sa používa, keď usporiadanie autonómnych systémovktorých potrubie je vyrobené iba z nových potrubí. Je to spôsobené skutočnosťou, že prítomnosť hrdze a sedimentu v starých potrubiach môže znížiť účinnosť posunu na „nie“. Z tohto dôvodu sa pri použití skratu na vstupe do vykurovacieho okruhu odporúča inštalovať účinné vodné filtre.

Metóda č. 4. Použitie termostatu so super ochranou

Je to druh poistky, ktorá monitoruje tlak v systéme a nedovolí jej pracovať potom, ako ukazovateľ dosiahne kritický bod. Zariadenie je vybavené pružinovým mechanizmom umiestneným medzi tepelnou hlavou a ventilom. Pružinový mechanizmus pracuje pri pretlaku, čím bráni úplnému zatvoreniu ventilu.

Takéto termostaty sú inštalované striktne v smere uvedenom na kryte.

Údržbárske práce

Okrem prísneho dodržiavania pravidiel prevádzky plynovodov pomáhajú včasné preventívne opatrenia zabrániť nehode. Koniec koncov, všetky procesy v systéme dodávky vody alebo vo vykurovacom okruhu sú vzájomne prepojené. Vodné kladivo je iba poslednou deštruktívnou „kvapkou“, ktorá môže viesť k negatívnym dôsledkom na pozadí neuspokojivého technického stavu zásobovania vodou.

Vibrácie potrubia a zmeny tlaku prispievajú k tvorbe mikrotrhlín v kovovej štruktúre. Poruchy, ktoré sa vytvárajú v priebehu času pri vzniku vodného kladiva, sa okamžite objavia v oblastiach so zvýšeným vnútorným namáhaním: mechanické spoje, ohyby a zvary.

Prevencia spočíva v vyvážení vykurovacieho systému, ktorý sa vykonáva po dokončení inštalácie alebo po oprave vykurovania v súkromnom dome

Hlavný komplex práce vykonanej počas prevencie:

• kontrola stavu bezpečnostnej skupiny: bezpečnostný ventil, odvzdušňovací ventil a tlakomer;
• periodická kontrola tlaku za membránou expanznej nádržea po zistení neuspokojivých výsledkov a ich korekcie;
• testovanie tesnosti systému a kontrolu stupňa opotrebenia rúrok;
• sledovanie polohy ventilublokovacie a regulačné ventily na únik;
• pravidelná kontrola stavu filtra, odklad vodného kameňa, piesok a hrdza, ak je to potrebné - čistiace a umývacie prvky;

Prevencia zameraná na udržanie pracovného stavu vodovodného potrubia a vykurovací systém, zahŕňa jednoduché druhy práce. Ale ignorovať ich nestojí za to. Koniec koncov to môže viesť k značnému plytvaniu peniazmi a časom na vykonanie plnohodnotných opráv.

Uvedené ochranné opatrenia sú najúčinnejšie, ak sa uplatňujú komplexne. Ale vďaka integrovanému prístupu k riešeniu problému môžete neutralizovať negatívne následky a tým predĺžiť životnosť systému.

Závery a užitočné video na túto tému

Video č. 1. Vodné kladivo, ako sa to deje:

Video č. 2. Test tlmiaceho účinku:

Vodné kladivo v systéme zásobovania vodou je bežný jav, ktorý môže spôsobiť vážne škody. Vašou úlohou je vyriešiť problém čo najskôr. V skutočnosti, keď sa situácia zopakuje, prvky systému čoskoro zlyhajú. A oprava potom bude stáť oveľa viac.

Opýtajte sa a píšte, prosím, poznámky do nižšie uvedeného bloku. Čakáme na vaše príbehy o tom, ako ste do systému zaznamenali vodné kladivo alebo si všimli jeho následky. Váš názor na poskytnuté informácie je zaujímavý.