Coup de bélier dans le système d'alimentation en eau et de chauffage: raisons + mesures préventives

L'un des principaux problèmes dans le fonctionnement des systèmes de chauffage autonomes et de l'approvisionnement en eau est la chute de pression. Les coups de bélier dans l'alimentation en eau et le système de chauffage de l'eau, résultant de cette forte chute, peuvent causer de graves dommages. Il faut l'avertir, d'accord?

Nous vous expliquerons comment prévenir le phénomène et neutraliser ses conséquences négatives, garantissant ainsi le fonctionnement ininterrompu des circuits. Ici, vous apprendrez quelles méthodes sont utilisées pour éliminer les coups de bélier dans les systèmes qui transportent l'eau vers les robinets d'eau et les appareils de chauffage.

Dans l'article présenté pour familiarisation, la nature du coup de bélier est décrite en détail. Les mesures préventives qui excluent la survenue d'une situation dangereuse sont répertoriées. Pour une perception claire d'un sujet difficile, des diagrammes, des illustrations et des vidéos sont joints.

Qu'est-ce qu'un coup de bélier?

Un coup de bélier est une surtension à court terme, mais importante, dans un système rempli de fluide. Ce phénomène se produit lorsqu'un courant de fluide entre en collision avec un obstacle sur son chemin. Des exemples typiques de l'apparition de telles barrières comprennent un chevauchement prononcé des vannes d'arrêt, un arrêt soudain de la pompe, un bouchon d'air, etc.

Face à un obstacle, l'écoulement de l'eau par inertie continue l'écoulement à la vitesse avec laquelle il s'est déplacé jusqu'à l'apparition de l'obstacle. Les premières couches en contact avec l'obstacle sont compactées à la même vitesse du fait de l'arrivée des couches suivantes.

Du fait de l'injection constante de nouvelles couches de flux, la pression augmente rapidement et le liquide «cherche» un moyen de vider sa pièce pour la décharger.

Une situation similaire se produit presque toujours lorsque le débit se brise. clapet à bille ou robinet-vanne. À première vue, le phénomène peut sembler inoffensif. Et tant de propriétaires ne lui accordent pas beaucoup d'attention.

Mais en fait, si vous trouvez les conditions préalables à un défaut de brassage dans les tuyaux et les raccords, il vaut la peine de l'éliminer dès que possible. En effet, en raison des coups de bélier dans le système de chauffage, des fentes et des fissures apparaissent, ainsi que des dégâts matériels.

Ce grave problème peut être précédé de clics et de coups, ainsi que de bruits parasites dans les tuyaux d'alimentation en eau, accompagnés d'un «grognement» caractéristique.

Les clics se produisent principalement dans les endroits où des tuyaux plus gros sont connectés à des sections plus petites. L'eau qui coule le long de leurs parois intérieures rencontre un obstacle, certes inférieur, mais quand même.

L'apparition régulière de coups de bélier affecte négativement le fonctionnement du système, réduisant considérablement sa durée de vie

En cas d'urgence, les effets des coups de bélier peuvent affecter:

• équipement (l'étanchéité des pipelines est rompue et les appareils de chauffage sont détruits);
• propriété (l'eau sortant d'un réseau endommagé endommagera les logements et endommagera les meubles);
• membres du ménage (si la violation s'est produite dans le système de chauffage, il existe un risque de brûlures thermiques graves).

Selon les statistiques, la «part du lion» des accidents de pipeline, soit environ 60%, se produit en raison de coups de bélier. Le plus souvent, les conséquences négatives de cet effet peuvent être observées dans des tuyaux usés et corrodés.

Les conséquences des chocs hydrodynamiques réguliers peuvent être imprévisibles, et la plus courante d'entre elles est une percée.

La plupart des problèmes qu’il délivre aux longs pipelines, par exemple lors de "Plancher chaud", le long des contours desquels un liquide est chauffé jusqu'à une certaine température.

Le degré de dommage dépend en grande partie du lieu d'apparition de la barrière: si elle se trouve au début d'un pipeline prolongé, l'amplitude de la pression accrue sera insignifiante, mais si à la fin elle sera beaucoup plus élevée.

Le plus souvent, l'effet se manifeste lorsque des tuyaux de différents diamètres ont été impliqués dans l'installation du système de chauffage.Si les tuyaux "mixtes" utilisant des adaptateurs ne sont pas amenés à un "dénominateur" commun, une augmentation de la pression dans le système de chauffage est inévitable. Dans cette situation, pour protéger le système, le circuit est équipé d'une vanne spéciale - le thermostat.

Causes du coup de bélier

La nature physique de ce phénomène réside dans une perte complète ou une diminution significative du débit des conduites d'eau, à la suite de quoi la pression du liquide dans le système augmente.

Dans les maisons où les communications techniques étaient conçues et équipées pour les analphabètes, on peut souvent entendre des tapotements et des clics caractéristiques dans le pipeline.

Ils sont une manifestation externe du coup de bélier et surviennent lorsque la circulation d'un liquide s'est soudainement arrêtée dans un système fermé, puis son mouvement a soudainement repris.

Les bouchons naturels du pipeline sont souvent des bouchons d'air, des adaptateurs d'un plus grand diamètre à un plus petit, ou des vannes d'arrêt installées

Si un obstacle surgit sur le chemin d'une eau se déplaçant à une certaine vitesse, sa vitesse ralentira et le volume continuera d'augmenter. Ne trouvant pas de sortie, il forme une vague en arrière qui, entrant en collision avec la masse d'eau principale, augmente la pression du système. Parfois, il peut atteindre un seuil de 20 Atm.

En raison de l'étroitesse de la ligne, le volume accumulé n'a nulle part où aller, mais une énergie puissante cherche toujours à trouver une issue dans l'environnement extérieur. La force d'impact résultant d'une telle collision crée le danger d'une rupture de tuyau, qui n'a pas une marge de sécurité adéquate.

Pour cette raison, pour la disposition du système, il est nécessaire d'utiliser des tuyaux sans soudure eau-gaz adaptés aux réseaux d'eau conformes à GOST 3262-75, ou des analogues métal-plastique étanches à la pression produits conformément à GOST 18599.

De l'impact permanent de l'énergie de l'eau, le pipeline lui-même et les éléments rigides du système seront progressivement ou rapidement détruits

Les principaux facteurs provoquant l'apparition de coups de bélier dans les tuyaux sont:

• dysfonctionnements ou panne de la pompe de circulation;
• la présence d'air dans la boucle fermée du système;
• coupures de courant;
• à la fermeture soudaine des vannes d'arrêt.

Une augmentation de la pression à court terme dans un circuit fermé due à l'injection de fluide au-dessus de la norme peut se produire si, lorsque la pompe est allumée, la roue commence son mouvement à des révolutions élevées.

Récemment à l'arrangement système de chauffage autonome au lieu des anciennes vannes et robinets-vannes, des vannes à boisseau sphérique sont de plus en plus utilisées, dont le dispositif ne permet pas un bon fonctionnement.

Leur capacité à avoir un effet à action rapide a un revers, étant l'une des causes les plus courantes de coup de bélier.

Si de l'air n'a pas été libéré du système au démarrage, au moment de l'ouverture du robinet à boisseau sphérique, l'air entre en collision avec un fluide pratiquement incompressible

En termes de sécurité, les tarauds sont préférables, car en raison du déroulement progressif des boîtes d'essieux, ils assurent une ouverture / fermeture en douceur des vannes d'arrêt.

Une situation similaire se produit lorsque l'air n'est pas libéré du circuit avant de démarrer le système. Au moment de l'ouverture du robinet, l'eau entre en collision avec un bouchon d'air qui, dans un système fermé, agit comme une sorte d'amortisseur pneumatique.

Comment éviter un problème?

Une protection compétente du système de tuyauterie d'alimentation en eau contribuera à réduire l'intensité et à neutraliser l'effet de la surpression.

Les mécanismes de protection des systèmes autonomes contre les coups de bélier visent dans la plupart des cas à lisser l'écoulement de la masse d'eau

Pour éviter la création d'une surpression de nature unique et permanente à la fois sur une section distincte du circuit et sur l'ensemble du système dans son ensemble, un certain nombre de mesures de base sont utilisées.

Option n ° 1. Système de chevauchement doux

C'est l'une des exigences de base pour le démarrage et l'arrêt des systèmes de tuyauterie, qui est clairement énoncée dans les documents réglementaires.

Le fait est que l'énergie de choc hydraulique due à l'élasticité des parois des tuyaux n'agit pas simultanément avec toute sa résistance. En raison de la compensation des déformations élastiques, elle est divisée en plusieurs intervalles de temps.

Et donc, avec la même force totale d'impact, la puissance d'impact à un certain moment diminuera considérablement. Au moyen d'un démarrage en douceur, le processus de montée en pression peut être prolongé dans le temps, minimisant les dommages importants au système.

Lors du choix des vannes d'arrêt, la préférence doit être accordée aux produits qui ont un intervalle relativement grand d'eau qui se chevauchent

Les grues, dont la conception offre un grand espace jusqu'à ce que l'eau soit coupée, sont installées au stade de l'installation de l'équipement.

Option n ° 2. L'utilisation d'appareils automatiques

L'automatisation doit être réglée pour corriger en douceur la pression statique dans le système. Pour obtenir l'effet souhaité, il est possible d'installer des pompes avec changement automatique du nombre de tours ou des unités à commande électronique, qui sont équipées de convertisseurs de fréquence intégrés.

L'utilisation de systèmes automatiques vous permettra de contrôler le débit de fluide, ainsi que de lire les lectures de sa pression dans le pipeline

Les pompes équipées d'un contrôle automatique de la vitesse du moteur électrique sont capables d'augmenter / diminuer en douceur la pression dans le système. En même temps, le logiciel effectue simultanément deux tâches: il surveille le changement de pression dans le système d'alimentation en eau et ajuste automatiquement la pression.

Façons de mettre à niveau le système de manière complète

Une modernisation complète du système implique l'installation d'équipements destinés à neutraliser les effets d'une pression excessive.

Méthode n ° 1. L'utilisation de joints de dilatation et d'amortisseurs

Amortisseurs et accumulateurs effectuer simultanément trois fonctions: recueillir le liquide, tout en éliminant son excès de volume du système, et aussi aider à prévenir un phénomène indésirable.

Le dispositif de compensation, dont le rôle est l'accumulateur, est installé dans le sens du mouvement de l'eau aux intervalles du circuit de chauffage où il y a une forte probabilité de fluctuations de pression dans le système.

L'accumulateur ou extincteur hydraulique est un flacon en acier d'un volume allant jusqu'à 30 litres, comprenant deux sections séparées par une membrane en caoutchouc ou en caoutchouc.

Si une pression excessive se produit dans le système, la colonne d'eau de la première section commence à appuyer sur la membrane de séparation, en raison de laquelle elle se plie en direction de la chambre à air

Avec l'augmentation de la pression, les chocs hydrauliques se déclenchent dans le réservoir.En raison de la flexion de la membrane en caoutchouc vers la chambre à air au moment de l'élévation de la colonne d'eau, l'effet d'augmenter artificiellement le volume du circuit est obtenu.

Les amortisseurs utilisent des tuyaux en caoutchouc renforcé résistant à la chaleur ou en plastique élastique.

Le matériau élastique des amortisseurs éteint spontanément l'énergie du coup de bélier au point où la pression a atteint une valeur critique

Pour obtenir l'effet souhaité, il suffit d'utiliser un produit d'une longueur de 20 à 30 cm.Si la canalisation a une grande longueur, la section d'amortisseur est augmentée de 10 cm supplémentaires.

Méthode n ° 2. Installation d'une soupape de sécurité à membrane

La soupape de sécurité de type diaphragme est placée sur la sortie du tuyau à côté de la pompe afin de décharger une quantité prédéterminée d'eau avec une surpression.

La soupape de sécurité, équipée d'un joint rigide, qui remplit la fonction de décompression rapide, est un fusible fiable du système autonome

Selon le fabricant et le type de modèle, la soupape de sécurité est entraînée par la commande électrique du contrôleur ou en utilisant un dispositif pilote à action rapide.

L'appareil se déclenche lorsque la pression dépasse un niveau sûr, protégeant station de pompage lorsque l'équipement s'arrête soudainement. Lors d'une dangereuse montée en pression, il s'ouvre complètement et lorsqu'il retombe à un niveau normal, le régulateur se ferme lentement.

Méthode n ° 3. Equiper la vanne thermostatique d'un shunt

Le shunt est un tube étroit avec un jeu de 0,2 à 0,4 mm, qui est installé dans le sens de circulation du liquide de refroidissement. La tâche principale de l'élément est que lorsque les surcharges apparaissent progressivement dépressuriser.

Un tube étroit, dont la section transversale ne dépasse pas 0,2-0,4 mm, est placé sur le côté d'où le liquide pénètre dans le thermostat

La méthode de contournement est utilisée lorsque disposition des systèmes autonomesdont le pipeline est composé uniquement de nouveaux tuyaux. Cela est dû au fait que la présence de rouille et de sédiments dans les vieux tuyaux peut réduire l'efficacité du shuntage à «non». Pour cette raison, lors de l'utilisation d'un shunt à l'entrée du circuit de chauffage, il est recommandé d'installer des filtres à eau efficaces.

Méthode n ° 4. Utilisation d'un thermostat avec super protection

Il s'agit d'une sorte de fusible qui surveille la pression dans le système et ne lui permet pas de fonctionner une fois que l'indicateur a atteint un point critique. L'appareil est équipé d'un mécanisme à ressort situé entre la tête thermique et la valve. Le mécanisme à ressort fonctionne en surpression, empêchant la vanne de se fermer complètement.

Ces thermostats sont installés strictement dans le sens indiqué sur le boîtier.

Travaux de maintenance

En plus de respecter strictement les règles d'exploitation des pipelines, des mesures préventives opportunes contribuent à prévenir un accident. Après tout, tous les processus du système d'alimentation en eau ou du circuit de chauffage sont interconnectés. Et le coup de bélier n'est que la «goutte» destructrice finale qui peut entraîner des conséquences négatives dans le contexte d'un état technique insatisfaisant de l'approvisionnement en eau.

Les vibrations et les changements de pression des pipelines contribuent à la formation de microfissures dans la structure métallique. Des défauts formés au fil du temps lors de l'apparition des coups de bélier apparaissent instantanément dans les zones de stress interne accru: joints mécaniques, plis et soudures.

La prévention consiste à équilibrer le système de chauffage, ce qui est effectué une fois l'installation terminée ou le chauffage réparé dans une maison privée

Le principal complexe de travail effectué pendant la prévention:

• bilan de santé du groupe de sécurité: soupape de sécurité, purgeur d'air et manomètre;
• contrôle périodique de la pression derrière la membrane du vase d'expansion, et lors de la détection de résultats insatisfaisants et de sa correction;
• test de fuite du système et vérifier le degré d'usure des tuyaux;
• suivi de la position de la vanneles vannes de verrouillage et de régulation pour les fuites;
• vérification régulière de l'état du filtre, retarder le calcaire, les particules de sable et de rouille, si nécessaire - éléments de nettoyage et de lavage;

Prévention visant à maintenir les conditions de travail de la plomberie et système de chauffage, comprend des types de travaux simples. Mais les ignorer n'en vaut pas la peine. Après tout, cela peut entraîner une perte importante d'argent et de temps pour effectuer des travaux de réparation à part entière.

Les mesures de protection énumérées sont plus efficaces si elles sont appliquées de manière globale. Mais grâce à une approche intégrée pour résoudre le problème, vous pouvez neutraliser les conséquences négatives et ainsi prolonger la durée de vie du système.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n ° 1. Coup de bélier, comment ça se passe:

Vidéo n ° 2. Test d'efficacité de l'extincteur:

Le coup de bélier dans un système d'alimentation en eau est un phénomène courant qui peut causer de graves dommages. Et votre tâche consiste à résoudre le problème dès que possible. En effet, lorsque la situation se répétera, les éléments du système échoueront bientôt. Et la réparation après cela coûtera beaucoup plus cher.

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