Kako dokazati vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu. Što je vodeni čekić u cjevovodu - uzroci i posljedice

U cjevovodima je to trenutni skok tlaka. Razlika je povezana s oštrom promjenom brzine protoka vode. Zatim ćemo detaljnije naučiti kako se vodeni čekić javlja u cjevovodima.

Glavna zabluda

Vodeni čekić se pogrešno smatra rezultatom ispunjavanja tekućinom prostora iznad klipa u motoru odgovarajuće konfiguracije (klip). Kao rezultat toga, klip ne doseže mrtvu točku i počinje komprimirati vodu. To pak dovodi do kvara motora. Konkretno, na slomljenu šipku ili klipnjaču, slomljene klinove u glavi cilindra i puknute brtve.

Klasifikacija

Ovisno o smjeru skoka tlaka, vodeni čekić može biti:

U skladu s vremenom širenja vala i razdobljem zatvaranja ventila (ili drugih zapornih ventila), tijekom kojeg je nastao hidraulički udar u cijevima, dijeli se na:

• Izravno (puno).
• Neizravno (nepotpuno).

U prvom slučaju, prednji dio rezultirajućeg vala kreće se u smjeru suprotnom od izvornog smjera toka vode. Daljnje kretanje ovisit će o elementima cjevovoda koji se nalaze ispred zatvorenog ventila. Vjerojatno će fronta vala putovati naprijed i natrag nekoliko puta. S nepotpunim hidrauličkim udarom, protok ne samo da se može početi kretati u drugom smjeru, već i djelomično proći dalje kroz ventil ako nije potpuno zatvoren.

Posljedice

Najopasniji se smatra pozitivnim vodenim čekićem u sustavu grijanja ili vodoopskrbe. Ako je val tlaka previsok, cjevovod se može oštetiti. Konkretno, na cijevima se pojavljuju uzdužne pukotine, što kasnije dovodi do cijepanja i gubitka nepropusnosti zapornih ventila. Zbog ovih kvarova počinje kvariti vodovodna oprema: izmjenjivači topline, pumpe. U tom smislu treba spriječiti vodeni udar ili smanjiti njegovu snagu. postaje maksimalna u procesu usporavanja protoka kada se sva kinetička energija pretvara u rad na rastezanju stijenki voda i sabijanju stupca tekućine.

Istraživanje

On je 1899. eksperimentalno i teorijski proučavao taj fenomen. Istraživač je identificirao uzroke vodenog udara. Pojava je posljedica činjenice da tijekom procesa zatvaranja cijevi kroz koju teče tekućina ili tijekom njenog brzog zatvaranja (pri povezivanju slijepog kanala s izvorom hidrauličke energije) dolazi do oštre promjene tlaka i brzine nastaje voda. Ne događa se istovremeno u cijelom cjevovodu. Ako se u ovom slučaju izvrše određena mjerenja, može se otkriti da se promjena brzine događa u smjeru i veličini, a tlak - i u smjeru smanjenja i povećanja u odnosu na početni. Sve to znači da se u vodu odvija oscilatorni proces. Karakterizira ga periodično smanjenje i povećanje tlaka. Cijeli ovaj proces je brz i uzrokovan je elastičnim deformacijama same tekućine i stijenki cijevi. Žukovski je dokazao da je brzina širenja valova izravno proporcionalna stlačivosti vode. Važna je i količina deformacije stijenki cijevi. Određuje se modulom elastičnosti materijala. Brzina vala također ovisi o promjeru cjevovoda. U cjevovodu ispunjenom plinom ne može doći do oštrog skoka tlaka, budući da se prilično lako komprimira.

Napredak procesa

U autonomnom vodoopskrbnom sustavu, na primjer u seoskoj kući, pumpa za bušotinu može se koristiti za stvaranje pritiska u glavnom vodu. javlja se pri naglom prestanku potrošnje tekućine – pri zatvaranju slavine. Protok vode koji se kreće autocestom ne može se trenutno zaustaviti. Stupac tekućine, inercijom, pada u vodovodnu "slijepu ulicu" koja je nastala kada je slavina zatvorena. U ovom slučaju, relej vas ne spašava od vodenog udara. Reagira samo na val, isključujući crpku nakon što se slavina zatvori i tlak prijeđe maksimalnu vrijednost. Isključivanje, kao i zaustavljanje protoka vode, nije trenutno.

Primjeri

Možete razmotriti cjevovod s konstantnim tlakom i kretanjem tekućine konstantne prirode, u kojem je ventil naglo zatvoren ili je ventil iznenada zatvoren. U sustavu vodoopskrbe bunara, u pravilu, vodeni čekić nastaje kada se element povratnog ventila nalazi više od statičke razine vode (9 metara ili više) ili ima curenje, dok sljedeći ventil koji se nalazi iznad drži tlak. U oba slučaja dolazi do djelomičnog pražnjenja. Sljedeći put kad se pumpa pokrene, voda koja teče velikom brzinom ispunit će vakuum. Tekućina se sudara sa zatvorenim povratnim ventilom i protokom iznad njega, uzrokujući skok tlaka. Kao rezultat toga dolazi do vodenog udara. Ne samo da pridonosi stvaranju pukotina i uništavanju zglobova. Kada dođe do skoka tlaka, pumpa ili elektromotor (a ponekad i oba elementa) su oštećeni. Ovaj se fenomen može dogoditi u hidrauličkim pogonskim sustavima s pozitivnim pomakom kada se koristi kalemni ventil. Kada kalem zatvori jedan od kanala za ubrizgavanje tekućine, događaju se gore opisani procesi.

Zaštita od vodenog čekića

Snaga valova ovisit će o brzini protoka prije i nakon što je vod blokiran. Što je pokret intenzivniji, to je jači udar kod naglog zaustavljanja. Brzina samog protoka ovisit će o promjeru voda. Što je presjek veći, kretanje tekućine je slabije. Iz ovoga možemo zaključiti da korištenje velikih cjevovoda smanjuje vjerojatnost vodenog udara ili ga slabi. Druga metoda je produžiti trajanje zatvaranja dovoda vode ili uključivanja crpke. Za postupno zatvaranje cijevi koriste se elementi za zatvaranje ventila. Kompleti za meko pokretanje koriste se posebno za pumpe. Oni ne samo da izbjegavaju vodeni čekić tijekom uključivanja, već i značajno povećavaju životni vijek crpke.

Kompenzatori

Treća opcija zaštite uključuje upotrebu prigušnog uređaja. To je membranski ekspanzijski spremnik koji je sposoban "ugasiti" nastale skokove tlaka. Kompenzatori vodenog čekića rade prema određenom principu. Leži u činjenici da se u procesu povećanja tlaka klip pomiče tekućinom i komprimira elastični element (oprugu ili zrak). Kao rezultat toga, proces udara pretvara se u oscilatorni. Zbog rasipanja energije, potonji nestaje dovoljno brzo bez značajnog povećanja tlaka. Kompenzator se koristi u liniji za punjenje. Puni se komprimiranim zrakom pod tlakom od 0,8-1,0 MPa. Proračun se vrši približno, u skladu s uvjetima za apsorpciju energije pokretnog stupca vode od spremnika za punjenje ili baterije do kompenzatora.

Prema statistikama, oko 60% svih uništenja (lomova) cjevovoda događa se zbog vodenog udara, što je kratkotrajni, oštar i značajan skok tlaka u cijevi koji je posljedica nagle promjene brzine protoka tekućine. Uobičajeni znakovi koji prate ovaj ozbiljan problem su škljocaji, kuckanje i ostali šumovi koji se javljaju u komunikacijama koje nas opskrbljuju vodom i toplinom. Mnogi ljudi čak i ne obraćaju pozornost na njih, ali vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu dovodi do oštećenja opreme, pukotina i razdvajanja cijevi. Strogo pridržavanje pravila za rad cjevovoda i modernizacija komunalnih mreža pomoći će u sprječavanju hitnih slučajeva.

Priroda vodenog udara, mogući uzroci

Vlasnici privatnih kuća s loše uređenim inženjerskim komunikacijama često čuju karakterističan zvuk klikanja i kucanja, što ukazuje da je došlo do kratkotrajnog oštrog povećanja tlaka u zatvorenom sustavu kao rezultat naglog prestanka kretanja tekućine duž kruga ili iznenadni nastavak njegova kolanja.

Kada se protok tekućine koji se kreće određenom brzinom sudari s preprekom (zrak ili zaporni ventili), njegova brzina se ne mijenja odmah, ali se volumen brzo povećava, tlak se povećava i ponekad doseže 10 atmosfera ili više. Ako "višak" nema kamo otići, postoji opasnost od puknuća cijevi.

Mogući uzroci vodenog udara:

• pokretanje, zaustavljanje i kvar crpke ili njeno hitno isključivanje;
• zrak u sustavu;
• oštro zaustavljanje protoka tekućine u krugu, uzrokovano brzim otvaranjem i zatvaranjem zapornih ventila: slavina, ventila itd.

Posljednji razlog je najtipičniji budući da su ventilske slavine svojim glatkim radom zamijenile svoje modernije i „oštrije“ kuglaste dvojnike.

Ako se zrak ne ukloni iz sustava, kada se otvori kuglasti ventil, dolazi do sudara zračne mase i praktički nestlačive tekućine, zbog čega se vrijednost tlaka može povećati na nekoliko desetaka atmosfera. Takav redoviti "test čvrstoće" ima vrlo negativan utjecaj na stanje sustava u cjelini, a posebno cijevi, ishod nije teško predvidjeti.

Zagušenje sustava grijanja čest je problem. Naučit ćete kako ispuštati zrak iz baterija u našem članku:.

Neugodne posljedice i metode zaštite od vodenog udara

Barijera koja se iznenada pojavi na putu protoka tekućine stvara pritisak koji, teoretski, može neograničeno rasti. U tom slučaju, kruti elementi sustava doživljavaju ozbiljna opterećenja i postupno ili naglo kolabiraju.

Posljedice vodenog udara mogu biti katastrofalne, posebno za stare cjevovode

Nesreće uzrokovane vodenim čekićem u sustavu grijanja popraćene su nizom karakterističnih problema:

• uništavanje cjevovoda i opreme toplinskih mreža;
• ruptura uređaja za grijanje;
• ozljede od opeklina;
• dugotrajni prekid opskrbe toplinom i vodom;
• poplava kuće i materijalna šteta.

Dugi cjevovodi, na primjer, grijani podovi, najosjetljiviji su na vodeni udar. Kako bi zaštitio "podzemni" sustav, opremljen je termostatskim ventilom, čija se instalacija mora povjeriti dobrim stručnjacima, inače će se u sustavu pojaviti još jedan faktor rizika.

Pravilna zaštita sustava grijanja ili vodoopskrbe od vodenog udara ima za cilj smanjiti njihov intenzitet i neutralizirati učinke prekomjernog tlaka.

Bez naglih pokreta

Najlakši način da se zaštitite od vodenog udara je glatko uključiti i isključiti zaporne ventile. Ova nijansa jasno je navedena u standardima za rad centraliziranih vodoopskrbnih objekata i mreža grijanja. Pravilo se može proširiti na autonomne mreže bez ikakvih rezervi.

Zaključak je da glatko uključivanje i isključivanje produljuje proces povećanja tlaka tijekom vremena. Energija vodenog udara ne djeluje svom snagom odjednom, već se raspoređuje na više vremenskih razdoblja. U isto vrijeme, iako ukupna udarna sila ostaje ista, snaga se smanjuje.

Mogućnost korištenja automatizacije

Glatko pokretanje i zaustavljanje inženjerskog sustava može se u potpunosti povjeriti automatizaciji. Pumpe s automatskom regulacijom brzine elektromotora glatko povećavaju tlak u cijevima nakon pokretanja, a također sustavno rade obrnutim redoslijedom. Softverska oprema ne samo da prati promjene tlaka, već i automatski podešava tlak.

Najbolji učinak dolazi od sveobuhvatne modernizacije sustava, koja će pomoći u sprječavanju vodenog udara u cijevima. Uključuje niz različitih aktivnosti.

Kompenzatori vodenog udara, amortizeri, hidraulički akumulatori

Važan element u sustavima grijanja i vodoopskrbe je kompenzator vodenog čekića (aka zaklopka, aka) - uređaj koji obavlja tri važna zadatka odjednom: akumulira (akumulira) tekućinu; prihvaća višak tekućine iz sustava, čime se pomaže smanjiti pritisak u njemu; U skladu s tim, pomaže prigušiti hidraulični udar ako se dogodi.

Kompenzator vodenog udara (zaklopka) ugrađen je na najopasnija mjesta

Kompenzator je zatvoreni čelični spremnik s elastičnom membranom i ugrađenim ventilom za zrak. Volumen može biti ili potpuno beznačajan ili prilično velik.

Zanimljiv! U Europi, ako hidraulički kompenzator nije instaliran u mreži, ne izdaje se jamstvo za kućanske aparate, na primjer, perilicu rublja, bojler ili perilicu posuđa.

Za zaštitu crpne stanice u slučaju iznenadnog zaustavljanja crpke, na primjer, koristi se poseban membranski zaštitni ventil od vodenog čekića s krutom brtvom. Pokreće ga pritisak tekućine i ima vrlo korisnu značajku brzog otpuštanja pritiska. Instalirajte ga nakon nepovratnog ventila, na izlazu iz cjevovoda, pored pumpe.

Ventil je pouzdan sigurnosni uređaj u sustavima pod pritiskom.

Ugradnja uređaja za prigušivanje udaraca

Učinkovit način zaštite je postavljanje uređaja za prigušivanje udarca (plastične ili gumene cijevi otporne na toplinu) u smjeru cirkulacije tekućine ispred termostata. Elastični materijal spontano apsorbira energiju vodenog udara. Dovoljna duljina je 20-30 cm, za vrlo dugačak cjevovod, amortizer se može povećati za 10 cm.

Operacija premosnice kod kuće

Svatko tko je upoznat s dizajnom termostata može u termostatski ventil ugraditi šant s razmakom od 0,4 mm ili jednostavno napraviti rupu istog promjera. U normalnim radnim uvjetima takva inovacija neće ni na koji način utjecati na sustav, ali tijekom preopterećenja glatko će smanjiti pritisak.

Važno! Ranžiranje kao metoda zaštite od vodenog udara primjenjivo je samo na autonomne mreže s novim cijevima. Mulj i hrđa iz središnjih vodova čine ga potpuno neučinkovitim.

Termostat sa super zaštitom

Ponekad se koristi termostat s posebnom zaštitom od vodenog udara. Takvi uređaji imaju opružni mehanizam instaliran između ventila i toplinske glave. Ako postoji višak tlaka, opruga se aktivira i ne dopušta da se ventil potpuno zatvori; čim se snaga vodenog udara smanji, ventil se glatko zatvara. Ugradite takav termostat strogo u smjeru strelice na tijelu.

Vodeni čekić u sustavima opskrbe vodom i toplinom prilično je česta i opasna pojava, ali postoji mnogo načina na koje možete neutralizirati neugodne posljedice ove pojave i produžiti vijek trajanja kućanskih aparata i cijevi.

Cjevovod, u slučaju opskrbe vodom i kao grijaći element kuće ili stana, je izdržljiva struktura koja može izdržati velika opterećenja i raditi desetljećima. Što se tiče tlaka, metal i plastika mogu lako izdržati unutarnji tlak od 4 atmosfere, pa čak i ako se iz nekog razloga ova vrijednost nakratko premaši za 1-2 jedinice, neće se dogoditi ništa loše.

Međutim, postoji nešto poput vodenog udara u cjevovodima, u kojem se unutarnji tlak naglo povećava na 10-20 atmosfera i postoji ozbiljna opasnost od pucanja toplih ili hladnih cijevi za dovod.

Priroda vodenog udara

Nije teško karakterizirati ili opisati vodeni čekić, radna mašta i minimalna količina znanja iz fizike pomoći će u tome. Zamislite kako voda teče kroz cjevovod, kreće se određenom brzinom i vrši pritisak od 2-3 atmosfere na stijenke cijevi.

Ali iznenada se na putu protoka vode pojavi prepreka, to može biti:

• Prozračnost - nastaje kao posljedica nepravilnog rada vodoopskrbnog sustava, njegovog nepismenog dizajna itd. (svi znaju da morate otvoriti ventile za ispuštanje zraka prije dovoda vode, obično govorimo o sustavima grijanja).
• Zaporni ventili su element slavine, ventila ili kugle, koji zatvara cijev kako bi zaustavio vodu i spriječio njen daljnji protok kroz vodovod. Svaki i drugi vodoopskrbni sustavi opremljeni su takvim slavinama u određenim područjima.

Kada se suoči s takvom preprekom, tok vode ne može trenutno smanjiti svoju brzinu, što znači da pri istoj brzini na određenom području dolazi do pokušaja, odnosno naglog skoka tlaka. Čvrstoća cijevi u takvoj situaciji testira se ogromnim porastom atmosfere i možda to neće izdržati.

Iz toga proizlazi zaključak da je vodeni udar u cjevovodu čest uzrok njegovog uništenja, a što vodoopskrbni sustav duže traje, to je ranjiviji, posebno u slučaju metalnih cijevi osjetljivih na koroziju.

Mogući razlozi

Problem je u tome što može biti mnogo razloga za ovaj fenomen, ali tri se smatraju uobičajenim:

1. Naglo pokretanje ili zaustavljanje pumpe koja radi, kao i njen kvar ili hitno isključivanje;
2. Hitno zaustavljanje tekućine koja teče kroz cijevi zatvaranjem zapornih ventila;
3. Prepreka protoku tekućine u ideji zračne komore.

Slučaj rada ili kvara pumpe je najmanje vjerojatan s ovog popisa. Iz tog razloga, puknuće kanalizacijske ili vodovodne cijevi zbog vodenog udara događa se rjeđe od ostalih točaka. To se objašnjava činjenicom da mnogi uopće nemaju instaliranu pumpu, a ako je imaju, takva je oprema opremljena zaštitnim sustavima.

Vodeni čekić zbog stvaranja i dovoda vode zračnom komorom je češća pojava. Ovaj slučaj je opasan jer kada protok vode dođe u dodir sa zrakom, brzina tekućine se ne smanjuje, a tlak i zrak u zatvorenom okruženju nemaju kamo otići, što prijeti snažnim povećanjem atmosferskog tlaka. Ako cjevovod padne 1-2 puta, česti incidenti će dovesti do totalnih posljedica i puknuće cijevi je neizbježno.

Prema statistikama, najčešći uzrok vodenog udara je naglo zatvaranje zapornih ventila. Ovaj čimbenik se znatno pogoršao kada je postao raširen. Činjenica je da se ventilskom slavinom protok vode blokirao postupno, postupnim zatezanjem ventila, a tlak u cijevima je ostao u prihvatljivim granicama. Ali tehnologija radi mnogo puta brže i tekućina koja se kreće unutar cjevovoda oštro se sudara s preprekom bez usporavanja, što dovodi do ozbiljnog trošenja opreme zbog povećanja opterećenja i povećava rizik od hidrauličkog udara. U takvim situacijama ni kompenzatori ne spašavaju uvijek.

Neugodne posljedice i metode zaštite od vodenog udara

Činjenica je da, u teoriji, unutarnji tlak u cijevi može rasti bez zaustavljanja, dosežući bilo kakvu silu. Posljedice u takvim situacijama bit će sljedeće:

• Puknuće cijevi, uništenje cjevovoda ili sustava za opskrbu toplinom;
• Deformacija ili uništavanje uređaja za grijanje;
• Kao posljedica toga dolazi do gubitka topline tijekom popravaka;
• Primanje ozljeda od opekotina stanovnicima koji su bili u neposrednoj blizini tijekom vodenog udara;
• Vodeni čekić u cijevima dovodi do poplave vaše imovine i susjeda koji žive ispod vas (u slučaju stanova).

Gledajući ovaj nepotpuni popis mogućih posljedica, želio bih znati o metodama zaštite od vodenog udara. Kako se zaštititi od moguće nesreće?

Prvi i najuvjerljiviji argument u korist zaštite od vodenog udara su dilatacijski spojevi cjevovoda. Ovi posebni uređaji sposobni su apsorbirati dio tekućine iz općeg sustava kada se unutarnji tlak poveća, čime ga smanjuju. Postoje različite vrste vodovodnih kompenzanata, ali najčešći su mijehovi, lećasti i brtveni, zbog svojih radnih karakteristika.

Druga metoda zaštite je ventil za zaštitu od vodenog udara. Ovaj uređaj se ugrađuje u visokotlačne sustave i kada se koristi pumpa. Neka vrsta prigušivača vodenog čekića, ventil se otvara i otpušta višak tlaka kada on iznenada poraste.

U svojim kućama i stanovima svakako postavite slavine koje vam omogućuju zatvaranje dovoda vode. Na taj način možete brzo zatvoriti vodu u izvanrednim situacijama i zaštititi se od mogućih posljedica, čak i ako se dogodi katastrofa.

GLEDAJ VIDEO

Zaštita cjevovoda konvencionalnim metodama, odnosno mjerama opreza je obavezna. Postupno zatvorite potporne armature, unaprijed ispustite zrak iz cijevi i ugradite kompenzator vodenog udara, po mogućnosti velikog volumena.

Vodeni udar je kratkotrajni skok tlaka u sustavu ispunjenom tekućinom. Sličan fenomen događa se ako protok tekućine neočekivano naiđe na prepreku na svom putu. To se događa kada se, na primjer, zaporni ventil iznenada zatvori ili se pumpa za ubrizgavanje iznenada zaustavi.

Nakon sudara s preprekom, tok vode nastavlja svoj inercijski tok istom brzinom, ali se ubrizgavaju novi slojevi toka, zbijajući slojeve koji su se već sudarili s preprekom. Zbog toga naglo raste tlak u cijevima, koje se šire i svakog trenutka mogu puknuti. Pojavi problema mogu prethoditi vanjski zvukovi, klikovi i udarci u cijevima, kao i karakteristično zujanje.

Ako cijev ipak pukne, stvara se izuzetno opasna hitna situacija koja može utjecati na:

• oprema (cjevovodi i uređaji za grijanje);
• imovine (prostor je poplavljen, namještaj i druge stvari su oštećene);
• ljudi u stanu (puknuće sustava grijanja prijeti ozbiljnim toplinskim opeklinama).

Uzroci vodenog udara

U novim sustavima grijanja i vodoopskrbe, vjerojatnost povećanja tlaka i pojave vodenog udara je izuzetno mala. To se objašnjava činjenicom da se čimbenici koji dovode do ovog fenomena formiraju postupno. Jedan od njih je začepljenje cijevi krutim česticama, odnosno mineraliziranim kemijskim tvarima sadržanim u vodi, kao i prljavštinom i hrđom. Druga vrsta prepreka na putu vode je nakupljanje zraka, koje nastaje zbog nestanka struje, kvara cirkulacijske pumpe ili grešaka u instalaciji komponenti sustava.

Tlak u zatvorenom krugu može porasti zbog povećanog ubrizgavanja tekućine, što se događa ako pumpa spojena na sustav radi previsokom brzinom. Također, pri postavljanju sustava grijanja i vodovoda često se koriste cijevi različitih promjera. Ova tehnologija je prihvatljiva, ali zahtijeva dovođenje komponenti „različitih veličina“ na „zajednički nazivnik“ pomoću posebnih adaptera, kao i zaštitu spojeva sustava posebnim termostatskim ventilom.

Vodeni čekić se često javlja u sustavima gdje se umjesto klasičnih ventila i zasuna koriste kuglasti ventili koji nisu ravnomjerni. Svako neoprezno zatvaranje vode može dovesti do značajnih fluktuacija tlaka, tako da ovu operaciju (na primjer, tijekom popravaka ili zamjene komponenti) treba provesti pod vodstvom stručnjaka u području vodoinstalatera i inženjeringa.

Osnovne metode zaštite od vodenog udara

Da bi se smanjio prekomjerni tlak u cjevovodima i neutralizirao, potrebno je poduzeti niz posebnih mjera. Najjednostavniji način zaštite sustava od vodenog udara je glatko ga zatvoriti. Ova je točka uvijek navedena u regulatornim dokumentima. Prije postavljanja cjevovoda ventili sustava se mekano zatvaraju. Tijekom rada na otklanjanju pogrešaka, postupno se otvaraju, omogućujući stabilizaciju tlaka i osiguravanje stalne brzine protoka.

Sljedeća točka je korištenje specijaliziranih automatskih uređaja. To su pumpe konfigurirane za glatku prilagodbu statičkog tlaka u cjevovodu. Ovi uređaji mogu automatski mijenjati broj radnih okretaja, pratiti eventualne fluktuacije u sustavu ili su opremljeni kontrolnim jedinicama sa zaslonom, preko kojih korisnik može samostalno podešavati snagu i brzinu protoka.

Sveobuhvatna modernizacija sustava

Maksimalna stabilizacija sustava (na primjer, u kućama sa starim i nepouzdanim vodovodnim sustavima i sustavima grijanja) zahtijeva ugradnju opreme koja učinkovito neutralizira višak tlaka u cijevima. To uključuje sljedeće vrste uređaja:

1. Kompenzatori i amortizeri. Snažni hidraulički akumulatori djeluju kao amortizeri, sposobni skupljati višak tekućine, eliminirajući negativne posljedice njezine akumulacije. Kompenzacijski uređaj je hidraulički akumulator, instaliran u smjeru kretanja vode u područjima kruga grijanja gdje se opaža najveća vjerojatnost fluktuacija tlaka u sustavu. Izvana, hidraulični akumulatori izgledaju kao čelične tikvice s volumenom do 30 litara, koje se sastoje od dva dijela, koji su odvojeni gumenom ili gumenom membranom.
2. Sigurnosni membranski ventil. Ovaj uređaj se postavlja na izlazu cjevovoda za ispuštanje tekućine kada postoji višak tlaka. Trenutno je većina radijatora sustava grijanja opremljena ovim uređajem. Tipično se ventil aktivira pomoću kontrolera ili neke vrste uređaja za brzi odgovor. Potonji se aktivira ako se prekorači sigurna razina tlaka, štiteći sustav od vodenog udara. Kada dođe do opasnog skoka tlaka, ventil se potpuno otvara, a kada padne na normalne razine, regulator se polako zatvara.
3. Termostat s maksimalnom zaštitom. Ovo je poseban osigurač koji prati tlak u sustavu i obustavlja njegov rad dok indikator ne dosegne kritičnu točku. Uređaj ima opružni mehanizam koji se nalazi između ventila i toplinske glave. Sustav se aktivira kada se detektira nadtlak i sprječava potpuno zatvaranje ventila. Ovi uređaji se postavljaju strogo u smjeru naznačenom na kućištu.

Prevencija sustava vodoopskrbe i grijanja

Uz strogo pridržavanje pravila rada vodoopskrbnih sustava, potrebno je provoditi posebne preventivne mjere 1-2 puta godišnje. Održavanje opreme pomaže u izbjegavanju ne samo vodenog udara, već i drugih destruktivnih procesa koji vode vodoopskrbni sustav u nezadovoljavajuće tehničko stanje.

Stalni protok vode uzrokuje neizbježne vibracije u cjevovodu, lagano mijenjajući tlak u sustavu. To neće nužno dovesti do vodenog udara, ali će pridonijeti stvaranju mikropukotina u strukturi metalne ljuske cijevi. Ako se naknadno dogodi vodeni čekić, cijev može puknuti upravo u područjima mikropukotina. Posebnu pozornost treba obratiti na područja povećanog unutarnjeg naprezanja, što uključuje zavoje, mehaničke spojeve i zavare.

Prevencija uključuje sljedeće aktivnosti:

• provjera stanja skupine zaštitnih uređaja (sigurnosni ventil, manometar i odzračnik);
• provjera tlaka i njegovo podešavanje iza membrane ekspanzijskog spremnika;
• provjera stupnja istrošenosti komponenti i ispitivanje sustava na moguće curenje;
• provjera nepropusnosti položaja zapornih i regulacijskih ventila;
• provjera izgleda i funkcionalnosti filtera koji zadržavaju pijesak, kamenac i sitne čestice hrđe, po potrebi čišćenje i pranje elemenata.

Sve ove mjere opreza mogu se provoditi kod kuće bez uključivanja stručnjaka. Ukoliko su tijekom preventivnog postupka otkriveni značajni nedostaci na pojedinim komponentama, uočeno curenje ili se čuje strana buka, potrebno je što prije kontaktirati specijalizirane servise radi temeljitije analize cijelog sustava i njegovog mogućeg popravka. .

Cijevi za grijanje i vodoopskrbu često proizvode čudne zvukove, ali na njih se ne obraća uvijek pozornost. Klikovi, udarci, škripanje - sve su to znakovi vodenog udara. A što je vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu, uzroci i posljedice fenomena - o tome vrijedi razgovarati detaljnije. I naučite kako spriječiti nevolje.

Vodeni čekić je kratkotrajno snažno povećanje tlaka tekućine koja cirkulira u cijevima. Tlak se povećava zbog promjena brzine protoka.

Predznak promjene tlaka utječe na vrstu vodenog udara:

• pozitivan - u kojem se tlak povećava zbog iznenadnog zatvaranja ventila ili aktivacije pumpne jedinice;
• negativan - u kojem se tlak povećava zbog zaustavljanja crpke.

Prema zakonima fizike, čak i kada se slavina iznenada zatvori, voda nastavlja teći. Zaustavlja se samo protok koji je najbliži ventilu; preostali slojevi nastavljaju teći. Sudar zaustavljenog i pokretnog sloja uzrokuje povećanje tlaka. Ako zamislite da se gomili koja se kreće naglo zatvorio ulaz, tada su prvi redovi već stali - sljedeći se sudaraju s njima, nastavljajući hodati, rezultat je gužva. Voda također djeluje, uzrokujući vodeni udar.

Tlak se trenutno povećava, razina se povećava za nekoliko desetaka atmosfera. Posljedice se ne mogu izbjeći.

Teorija vodenog udara

Pojava fenomena moguća je samo zbog nedostatka kompenzacije za padove tlaka. Udar na jednom mjestu uzrokuje širenje sile cijelom dužinom cjevovoda. Ako postoji slaba točka u sustavu, materijal se može deformirati ili potpuno otkazati, stvarajući rupu u sustavu.

Učinak je prvi otkrio krajem 19. stoljeća ruski znanstvenik N.E. Žukovski. Izveo je i formulu po kojoj se izračunava koliko vremena je potrebno za zatvaranje slavine kako bi se izbjegle neugodne posljedice. Formula izgleda ovako: Dp = p(u0-u1), gdje je:

• Dp – povećanje tlaka u N/m2;
• p – gustoća tekućine u kg/m3;
• u0, u1 su prosječna brzina vode u cjevovodu prije i nakon zatvaranja slavina.

Da biste znali kako dokazati vodeni udar u vodoopskrbnom sustavu, morate znati promjer i materijal cijevi, kao i stupanj stlačivosti vode. Svi proračuni se provode nakon utvrđivanja parametra gustoće vode. Razlikuje se po količini otopljenih soli. Brzina širenja vodenog udara određena je formulom c = 2L/T, gdje je:

• c – oznaka brzine udarnog vala;
• L – duljina cjevovoda;
• T – vrijeme.

Jednostavnost formule omogućuje vam brzo određivanje brzine širenja udarca, koji je u biti val s oscilacijama zadane frekvencije. Sada razgovarajmo o tome kako saznati fluktuacije po jedinici vremena.

Za to je korisna formula M = 2L/a, gdje je:

• M – trajanje oscilacijskog ciklusa;
• L – duljina cjevovoda;
• a – brzina vala u m/s.

Kako bismo pojednostavili sve izračune, znanje o brzini udarnog vala pri udaru za cijevi izrađene od najpopularnijih materijala omogućit će:

• čelik = 900-1300 m/s;
• lijevano željezo = 1000-1200 m/s;
• plastika = 300-500 m/s.

Sada trebate zamijeniti vrijednosti u formulu i izračunati frekvenciju vibracija vodenog čekića na dijelu cijevi za dovod vode zadane duljine. Teorija vodenog udara pomoći će brzo dokazati pojavu fenomena i spriječiti moguće rizike prilikom planiranja izgradnje kuće ili zamjene vodovoda ili sustava grijanja.

Uzroci vodenog udara

Najvažniji razlog je naglo zatvaranje zapornih ventila. Ako voda teče u tankom mlazu, rizik je minimalan, ali kada se slavina naglo otvori/zatvori, opasnost se maksimalno povećava.

Zašto inače dolazi do vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu:

1. Kada se snažne pumpe naglo uključe. Pojavljuje se kada je napajanje objekata opremljenih snažnim crpnim stanicama nestabilno.
2. Ako u sustavu vodoopskrbe ili grijanja postoje zračni džepovi. Dakle, prije puštanja u rad zatvorenih sustava s tekućim nosačem, prvo je potrebno ukloniti zrak.

Danas se vodeni udar smatra najčešćim čimbenikom kvara vodoopskrbnih sustava. To je zbog pojave novih zapornih ventila koji ne zahtijevaju dugo okretanje ventila (tauceta) za otvaranje/zatvaranje vode.

Vrijedi znati! Posebno je opasno zatvoriti snažne mlazove vode - čak i s ispravnim vodoopskrbnim sustavom, to će prije ili kasnije dovesti do vodenog udara.

Moguće posljedice vodenog udara i njegove opasnosti

Znakove fenomena možete prepoznati po stranim zvukovima u sustavu: klikovima, kucanjima, kolapsima. Vizualni znakovi također će pomoći: slavine koje cure, miješalice, spojnice s gumenim brtvama.

Kada je sustav vodoopskrbe izložen čestim udarima vode, čak i slabe snage, brtve i brtve se prvo istiskuju. Povreda nepropusnosti sustava može dovesti do pojave područja deformacije i puknuća cijevi.

Zbog povećanog tlaka dolazi do prekida opskrbe vodom. Ali to nije jedina nevolja. Ako vodeni čekić dovede do potpunog puknuća cijevi, na primjer, u stambenoj zgradi, cijela zgrada ostaje bez vode. Protok tekućine kvari imovinu vlasnika stana, a susjedi na nižim katovima su poplavljeni. Kao rezultat toga, pokrenuti su radovi na popravku i obnovi nekoliko stambenih objekata.

Vodeni čekić u sustavu opskrbe toplom vodom prijeti, osim trajnim oštećenjima imovine, i opeklinama. Opasnost nastaje kod pada tlaka u sustavu grijanja, gdje medij održava temperaturu od +70C i stalno je pod pritiskom. Puknuće baterije ili cjevovoda tijekom zimske sezone grijanja oštetit će sustav. Mraz će dovršiti destruktivni rad - cjevovod će morati biti zamijenjen.

Metode borbe i sprječavanja vodenog udara u sustavu

Prenaponi tlaka u sustavima uzrokuju do 60% svih nesreća na cjevovodima. Posebno su ugroženi stari i dugi cjevovodi. Istrošeni sustavi imaju mnogo slabih točaka gdje će minimalni porast tlaka vode uzrokovati puknuće. I još jedna činjenica - što je cijev duža i ravna, to će vodeni čekić biti jači. To je zbog činjenice da duže cijevi sadrže više vode, što znači da je masa nosača velika i može uzrokovati jak pad tlaka.

Savjet! Ako je privatna kuća opremljena kuglastim ventilima, velika je napast da se brzo uključi i isključi. Jedan okret i slavina je zatvorena. Ovo je strogo zabranjeno. Posljedica naglog zaustavljanja tekućine ubrzo će se očitovati u istiskivanju gumenih brtvila, a potom i u puknuću sustava.

Postoji li zaštita od vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu stana ili privatne zgrade? Da. Prva i najvažnija stvar je ne testirati snagu sustava iznenadnim tlačnim prekidačima. Pogledajmo još nekoliko opcija kako izbjeći vodeni udar u vodoopskrbnom sustavu.

Glatko zatvaranje slavine

Najlakši način da spriječite nevolje. Ventil mora biti zatvoren glatko, bez trzaja. Ako je zaporni ventil čvrst, dopušteno je pomicati ručku malim trzajima. Akcija se odnosi na kućne i industrijske slavine.

Prilikom zatvaranja i dalje će biti vodenog čekića, ali jedan snažan je razbijen na nekoliko onih male snage. Energetski utjecaj na cjevovod tijekom jednog naglog pokreta podijeljen je na nekoliko malih, dok se padovi tlaka imaju vremena kompenzirati, čime se smanjuje rizik od kvara sustava.

Uređaji za amortizaciju udara

Za zaštitu cjevovoda s termostatima koriste se amortizeri. To su elastični dijelovi cijevi koji zamjenjuju kruti dio prije mjesta montaže termostatskog ventila. Materijal za uređaj za amortizaciju: guma s visokim svojstvima otpornosti na toplinu ili ojačana plastika. Sposobnost rastezanja i apsorbiranja sile povećanog pritiska pomaže u izbjegavanju vodenog udara.

Princip je jednostavan: kako tlak raste, mekani dio cijevi se širi u promjeru, djelujući kao prigušivač, smanjujući tako tlak ispred zatvorenog ventila. Za sprječavanje vodenog udara dovoljan je dio cijevi od 20-30 cm, a ako je sustav vrlo dugačak, elastični element za ublažavanje udarca može se povećati na 40 cm.

Operacija premosnice

Bit će potrebna ručna izmjena toplinskih ventila. Poznavanje značajki dizajna bit će korisno, inače se element može oštetiti.Šant je tanka cijev promjera 0,2-0,4 mm, koja je umetnuta u ventil u smjeru kretanja tekućine. Šant ne utječe na funkcionalnost sustava tijekom rada, ali tijekom skokova tlaka ispušta ga u cjevovod iza ventila.

Savjet! Ranžiranje će pomoći ako je problem kako eliminirati vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu novih cjevovoda. Dotrajale cijevi s korozijom nisu uklonjene, hrđa brzo začepi rupu. U tom slučaju, umjesto ugradnje cijevi, dovoljna je izbušena rupa potrebnog promjera.

Sigurnosni termostati

To su posebni uređaji koji su dodatno opremljeni zaštitom od vodenog udara. Zaštita izgleda kao opruga montirana na spojnoj točki između ventila i termalne glave. Svojstvo zaštite opisano je u tehničkoj dokumentaciji.

Načelo rada je jednostavno - kada se tlak poveća, opruga se rasteže, što sprječava čvrsto zatvaranje ventila. Višak tlaka također se ispušta u dio cijevi iza ventila. Kada se tlak normalizira, ventil se zatvara.

Savjet! Montaža termostata koji su zaštićeni od vodenog udara mora se izvesti u smjeru strelice na kućištu.

Sigurnosni ventili

Jednostavan sigurnosni ventil za vodeni čekić radi kao sustav za rasterećenje tlaka. Sigurnosni ventil je instaliran u područjima koja su najosjetljivija na vodeni udar. Uređaji mogu raditi neovisno ili primati naredbe upravljača.

U potonjem slučaju kontrolor mora kontrolirati cjelokupni rad sustava i imati podatke o tlaku duž cijele duljine cjevovoda. Kada se razina tlaka u području ugradnje ventila poveća, uređaj se otvara i ispušta višak vode prema van. Čim se tlak smanji, ventil se zatvara i vraća u prvobitni položaj.

Kompenzatori

U unutarnjim sustavima vodoopskrbe i grijanja koristi se kompenzator vodenog čekića. Uređaj izgleda kao spremnik podijeljen na dva dijela gumenom membranom. Donji dio je spojen na vodovod, tako da vode uvijek ima. Na vrhu je zrak pod pritiskom. Ako je kompenzator element sustava grijanja, postavlja se u područjima s visokim rizikom od vodenog udara.

Princip rada: s povećanjem tlaka tekući nosač pritišće membranu baterije, zrak se komprimira i membrana se pomiče. Povećanje volumena spremnika pomaže kompenzirati višak tlaka. Čim se šok eliminira, membrana se vraća u prvobitni položaj.

Uređaji za automatsko upravljanje

Jedinice se koriste u sustavima opremljenim pumpama. Što je snažnija pumpa, to će biti jači vodeni čekić. Razina povećanja tlaka određena je brzinom motora, a pri dolasku napona električni pogon se pokreće odmah. Jedini način da se izbjegne vodeni čekić je glatko povećanje brzine. Korištenje uređaja za automatsko upravljanje omogućuje utjecaj na pretvarače frekvencije i uređaje za meko pokretanje.

Promjena frekvencije, kao i postupno puštanje motora u rad, smanjuje rizik od hidrauličkog udara. Frekvencijski pretvarači također reguliraju rad crpke kako bi održali optimalan rad opreme.

Znajući što je vodeni udar, posljedice te pojave i kako ukloniti problem, bilo bi korisno modernizirati cjevovod ili barem izbjeći naglo zatvaranje ventila i slavina. Uređaji su jeftini, traju dugo i produžit će vijek trajanja cijelog sustava vodovoda i grijanja.