Golpe de ariete en el sistema de suministro de agua y calefacción: causas y su eliminación

Medidas preventivas básicas

Además del estricto cumplimiento de todas las reglas de operación establecidas, es posible prevenir la ocurrencia de un accidente si se llevan a cabo una serie de acciones preventivas de manera oportuna y regular. La razón es que en el sistema principal de suministro de agua o calefacción, absolutamente todos los procesos están estrechamente interconectados. Un golpe de ariete, imprevisto por el usuario, es solo la etapa destructiva final, que bien puede conducir a varias consecuencias negativas. Todo esto está sucediendo en el contexto del estado técnico relativamente deficiente de las tuberías utilizadas durante años.

Las caídas de presión y las vibraciones que surgen solo contribuyen a la formación de varias grietas en el espesor del metal. Con el tiempo, aparecen defectos más graves que, después de la aparición de un golpe de ariete, aparecen instantáneamente en áreas de estrés interno demasiado alto. Pueden ser varias curvas, uniones mecánicas e incluso soldaduras.

Las manipulaciones preventivas incluyen los siguientes pasos:

1. Control oportuno de la presión detrás del diafragma flexible del vaso de expansión explotado. Si durante este procedimiento el asistente descubre resultados insatisfactorios, entonces está prohibido operar el sistema sin un ajuste cualitativo.
2. Comprobación del estado de los grupos de seguridad implicados. Esto se aplica a un respiradero de aire, una válvula de seguridad y un manómetro clásico.
3. Control de la posición de la válvula de cierre y control de herrajes metálicos.
4. Compruebe periódicamente el estado de todos los filtros. Estos elementos son responsables de la retención de arena fina, escamas clásicas, fragmentos de óxido. Si es necesario, el maestro debe limpiar y luego enjuagar los filtros.
5. Prueba del sistema en uso para detectar fugas. También debe verificar el grado de desgaste de todos los elementos.

Muchos expertos recomiendan reemplazar la tubería rígida clásica con un producto de plástico. Es más flexible de usar y se expande rápidamente bajo presión. Pero debe tener cuidado, ya que no se excluye la despresurización de las articulaciones.

Un enfoque profesional de la prevención, que tiene como objetivo mantener la condición general óptima del sistema de calefacción y calentamiento de agua, necesariamente incluye tipos elementales de trabajo. No se recomienda ignorar esta etapa. Esto se debe al hecho de que reparar la calefacción en una casa particular implica una gran pérdida de dinero y tiempo libre. Todas las medidas de protección descritas serán efectivas si el enfoque del trabajo es integral. Solo en tal situación es posible neutralizar varias consecuencias indeseables y extender el período de trabajo coordinado del sistema.

Instalación de un filtro de lavado de alta calidad

Modernización y cambio del sistema

Muchos de los problemas asociados con el golpe de ariete son causados ​​por deficiencias en el propio sistema. Una de las razones, por ejemplo, puede ser la unión de grandes tubos con tubos de menor diámetro. La resistencia resultante impide el paso libre del líquido y contribuye a un aumento de la presión. Puede eliminar esto si realiza una revisión importante del sistema de calefacción. En el curso de su implementación, es necesario prever una serie de medidas que mejoren significativamente su capacidad para resistir un golpe de ariete. Entre ellos cabe destacar:

• dispositivos amortiguadores, que son piezas de plástico elástico, instalados frente al termostato en lugar de una tubería rígida;

Amortiguador de golpes de ariete Valtec CAR-19

• la introducción de una derivación con orificios especialmente hechos, que permite reducir la presión resultante;
• uso de termostatos especiales con protección contra golpes de ariete.

Estas son solo algunas de las medidas para reducir las consecuencias y la posibilidad de golpe de ariete. Una vez decidido por ellos, se puede elaborar un presupuesto para la reparación del sistema de calefacción.

Fluctuaciones y sus causas

Los aumentos repentinos de presión indican un mal funcionamiento del sistema. El cálculo de las pérdidas de presión en el sistema de calefacción se determina sumando las pérdidas a intervalos individuales, que constituyen el ciclo completo. La identificación temprana de la causa y su eliminación puede prevenir problemas más graves que conducen a reparaciones costosas.

Si la presión en el sistema de calefacción cae, esto puede deberse a las siguientes razones:

• la aparición de una fuga;
• falla de la configuración del tanque de expansión;
• falla de bombas;
• la aparición de microfisuras en el intercambiador de calor de la caldera;
• corte de energía.

¿Cómo aumentar la presión en el sistema de calefacción?

El tanque de expansión regula la presión diferencial

En caso de fuga, se deben comprobar todos los puntos de conexión. Si la causa no se identifica visualmente, es necesario examinar cada área por separado. Para ello, las válvulas de los grifos se cierran secuencialmente. Los manómetros mostrarán el cambio de presión después de cortar una sección en particular. Habiendo encontrado una conexión problemática, debe apretarse, previamente sellada adicionalmente. Si es necesario, se reemplaza el conjunto o parte de la tubería.

El tanque de expansión regula las diferencias debidas al calentamiento y enfriamiento del líquido. Un signo de un mal funcionamiento del tanque o de un volumen insuficiente es un aumento de la presión y una nueva caída.

Agregue un aclaramiento del 1.25% a este resultado. El líquido calentado, expandiéndose, forzará el aire fuera del tanque a través de la válvula en el compartimiento de aire. Después de que el agua se enfríe, su volumen disminuirá y la presión en el sistema será menor que la requerida. Si el tanque de expansión es más pequeño de lo necesario, debe reemplazarse.

Un aumento de presión puede deberse a una membrana dañada o un ajuste incorrecto del regulador de presión del sistema de calefacción. Si el diafragma está dañado, se debe reemplazar la tetina. Es rápido y sencillo. Para configurar el depósito, debe estar desconectado del sistema. Luego bombee la cantidad requerida de atmósferas en la cámara de aire con una bomba y vuelva a instalarla.

Puede determinar el mal funcionamiento de la bomba apagándola. Si no sucede nada después del apagado, entonces la bomba no está funcionando. La razón puede ser un mal funcionamiento de sus mecanismos o una falta de energía. Debe asegurarse de que esté conectado a la red.

Si hay problemas con el intercambiador de calor, debe reemplazarse. Durante el funcionamiento, pueden aparecer microfisuras en la estructura metálica. Esto no se puede eliminar, solo reemplazar.

¿Por qué aumenta la presión en el sistema de calefacción?

Las razones de este fenómeno pueden ser la circulación incorrecta del líquido o su parada completa debido a:

• la formación de una esclusa de aire;
• obstrucción de la tubería o los filtros;
• funcionamiento del regulador de presión de calefacción;
• alimentación continua;
• superposición de válvulas de cierre.

¿Cómo eliminar las gotas?

Una esclusa de aire en el sistema no permite que el líquido pase. El aire solo se puede ventilar. Para hacer esto, durante la instalación, es necesario prever la instalación de un regulador de presión para el sistema de calefacción: un respiradero de aire de resorte. Funciona en modo automático. Los radiadores del nuevo diseño están equipados con elementos similares. Están ubicados en la parte superior de la batería y funcionan en modo manual.

¿Por qué aumenta la presión en el sistema de calefacción cuando la suciedad y las incrustaciones se acumulan en los filtros y en las paredes de las tuberías? Porque el flujo de líquido está obstruido. El filtro de agua se puede limpiar quitando el elemento filtrante. Es más difícil deshacerse de las incrustaciones y los bloqueos en las tuberías.En algunos casos, ayuda el enjuague con medios especiales. A veces, el problema solo se puede resolver reemplazando la sección de la tubería.

El regulador de presión de calefacción en caso de aumento de temperatura, cierra las válvulas por las que entra el líquido al sistema. Si esto no es razonable desde un punto de vista técnico, entonces el problema se puede corregir ajustando. Si este procedimiento no es posible, se debe reemplazar el conjunto. Si el sistema de control electrónico de maquillaje se avería, debe ajustarse o reemplazarse.

El notorio factor humano aún no ha sido cancelado. Por lo tanto, en la práctica, las válvulas de cierre se superponen, lo que conduce a la aparición de un aumento de presión en el sistema de calefacción. Para normalizar esta cifra, solo necesita abrir las válvulas.

El golpe de ariete constante puede provocar el accidente más peligroso: rotura de tubería

El golpe de ariete es el más peligroso y problemático en los sistemas de calefacción por suelo radiante. El líquido caliente se mueve a lo largo de los contornos de los pisos. El alcance de las consecuencias está influenciado por el lugar donde se formó el obstáculo. Si hay un obstáculo al comienzo del sistema, la presión aumentará ligeramente, si se forma un obstáculo al final de la tubería, entonces la presión aumentará más.

Como regla general, el efecto hidráulico se produce si se utilizan productos de diferentes tamaños durante la instalación del sistema de calefacción. Si los contornos no se igualan en diámetro por medio de adaptadores, entonces la presión definitivamente aumentará.

Como protección antichoque, se instala una válvula en forma de termostato en la tubería.

Por lo que existe un fenómeno de hidropercusión.

Si la tubería pierde total o parcialmente su permeabilidad, la presión en el interior aumenta.

La colocación incorrecta de las tuberías de agua provoca clics y golpes en su interior, lo que indica un golpe de ariete. Los sonidos se producen cuando el fluido deja de fluir repentinamente en el sistema y luego se reanuda.

Cuando el líquido dentro de la tubería está sobre un obstáculo, su velocidad disminuye, mientras que el volumen aumenta constantemente. Al no tener salida para descargar, el flujo crea una onda en sentido contrario, que choca con el flujo general, aumentando en ocasiones la presión hasta un máximo de 20 atmósferas.

La estanqueidad de la tubería no permite que el líquido se escape al exterior, la fuerza de impacto resultante conlleva un gran peligro en forma de rotura de la tubería.

Para los sistemas de calefacción y suministro de agua, se deben usar tuberías especiales sin costuras de acuerdo con GOST 3262-75, o productos de cabezal de presión hechos de metal-plástico fabricados de acuerdo con GOST 18599.

Se consideran las razones de la aparición del golpe de ariete:

1. Mal funcionamiento de la bomba que proporciona circulación.

2. acumulación de aire dentro del sistema.

3. cortes de energía.

4. Superposición nítida de la válvula de compuerta.

Se produce un aumento repentino de la presión en la tubería si, cuando se enciende la bomba, el impulsor comienza a funcionar a alta velocidad.

En un sistema de calefacción autónomo, cada vez se instalan más válvulas de bola, que no tienen un funcionamiento suave. El movimiento rápido de la grúa tiene una propiedad negativa, ya que provoca un golpe de ariete.

El uso de grúas de tornillo se considera más seguro, porque el dispositivo proporciona un desenrollado suave de la caja de grasa.

El golpe de ariete se produce cuando el sistema se inicia con aire no liberado. El agua que ingresa a la tubería corre hacia una esclusa de aire, lo que brinda amortiguación al flujo de retorno.

Eliminación del problema.

La instalación de protección de sistemas de tuberías puede eliminar las causas del golpe de ariete.

Para ello, se utilizan varios métodos.

1. Parada por fases del sistema de tuberías.

El arranque o apagado suave del sistema garantiza la ausencia de golpe de ariete, este requisito se especifica en Gost.

Dado que las paredes de las tuberías son elásticas, la energía del impacto no afecta a toda la potencia a la vez.Las tuberías compensan una parte del impacto debido a la deformación de la estructura, por lo que el aumento de la fuerza de impacto se produce de forma paulatina.

Por lo tanto, si la fuerza de impacto total es la misma, su impacto disminuirá constantemente. La conmutación suave o por etapas garantiza una acumulación gradual de presión, que causará daños menores a las tuberías.

¡Atención! Es mejor instalar válvulas de cierre con un período de tiempo prolongado para cerrar o suministrar agua.

2. Instalación de estructuras automáticas.

El control automático debe tener una configuración para un cambio suave en la presión en la tubería. Para ello, se instalan bombas que tienen la función de cambiar automáticamente el número de revoluciones, o equipos que operan mediante control electrónico, en cuyo interior se encuentran convertidores de frecuencia.

¡Atención! Los dispositivos automáticos le permiten controlar el flujo de fluido y su presión en el sistema.

Las bombas automáticas con control de velocidad aumentan o disminuyen suavemente la presión del agua. La automatización tiene como objetivo realizar dos tareas: controlar las caídas de presión y ajustarla si es necesario.

Posibles consecuencias de un golpe de ariete y su peligro

Los signos del fenómeno pueden reconocerse por sonidos extraños en el sistema: clics, golpes, colapsos. Las señales visuales también ayudarán: grifos con fugas, mezcladores, racores de compresión-conectores con juntas de goma.

Cuando el sistema de suministro de agua está expuesto a frecuentes golpes de ariete, incluso con una fuerza débil, las juntas y los sellos se sacan primero. La violación de la estanqueidad del sistema puede provocar la aparición de centros de deformación y ruptura de tuberías.

Como resultado del aumento de presión, se interrumpe el suministro de agua. Pero esta no es la única molestia. Si un golpe de ariete ha provocado la rotura completa de una tubería, por ejemplo, en un edificio de apartamentos, toda la estructura se queda sin agua. El flujo de líquido estropea la propiedad de los propietarios de los apartamentos, los vecinos de los pisos inferiores se inundan. Como resultado, trabaje en la reparación y restauración de varios objetos de la vivienda.

Un golpe de ariete en el sistema de suministro de agua caliente, además del daño final a la propiedad, amenaza con quemaduras. El peligro amenaza cuando el sistema de calefacción está despresurizado, donde el portador mantiene una temperatura de + 70C y está constantemente bajo presión. Una rotura de una batería o tubería durante la temporada de calefacción invernal dañará el sistema. Frost terminará el negocio destructivo: la tubería tendrá que cambiarse.

Causas del golpe de ariete

La razón más importante es el cierre brusco de las válvulas de cierre. Si el agua fluye en un chorro fino, el riesgo es mínimo, pero con aperturas / cierres repentinos del grifo, el peligro se maximiza.

¿Por qué más se produce un golpe de ariete en el sistema de suministro de agua?

1. Con encendido repentino de potentes bombas. Ocurre cuando el suministro de energía de los objetos equipados con potentes estaciones de bombeo es inestable.
2. En presencia de tapones de aire en el sistema de suministro de agua, calefacción. Por tanto, antes de poner en funcionamiento sistemas cerrados con un vehículo líquido, es necesario evacuar primero el aire.

Hoy en día, los golpes de ariete se consideran los factores más comunes en la falla de los sistemas de suministro de agua. Esto se debe a la aparición de nuevas válvulas de cierre que no requieren giros largos de la válvula (grifo) para abrir / cerrar el agua.

Cómo protegerse del golpe de ariete

Hay varias formas de ayudar a deshacerse de un fenómeno como el golpe de ariete en el sistema de suministro de agua. Algunos expertos creen que un enfoque holístico para usar múltiples métodos ayudará a evitar grandes problemas.

• Cierre suave de válvulas. Tal parada del líquido está asociada con un aumento suave de la presión. En este caso, no se forma una onda hacia atrás, lo que aumenta la densidad del agua en un flujo en contracorriente.
• Cuanto mayor sea el diámetro de la tubería, menor será el riesgo de formación de golpes de ariete. Porque la velocidad de movimiento en una sección grande es siempre menor que en una pequeña.
• Puede usar inserciones elásticas frente a las válvulas de cierre, que se expandirán al aumentar la presión, extinguiéndola parcialmente.
• Instalación de juntas de dilatación. Por ejemplo, este papel lo puede desempeñar un acumulador hidráulico, su capacidad (volumen) es suficiente para aceptar el exceso de agua expulsado de la tubería por alta presión. Puede instalar un llamado interruptor de presión en el sistema de suministro de agua. No evita el golpe de ariete, pero apaga la bomba si la presión en la red comienza a superar un cierto nivel. Tenga en cuenta que el relé no apaga inmediatamente la unidad de bombeo.
• Una de las formas más efectivas de deshacerse del golpe de ariete es instalar una válvula especial. Se instala un diafragma rígido en su interior que, con el aumento de la presión en la red de suministro de agua, comienza a expandirse, es decir, aumenta el volumen de espacio para el líquido en expansión. Este elemento protector generalmente se instala junto a la bomba después de la válvula de retención.

  
  Válvula de protección contra golpes de ariete

• Hoy en día, los fabricantes también ofrecen instalaciones completamente únicas contra el golpe de ariete. Por ejemplo, el sistema Ermangizer. Se basa en un convertidor de sistema que arranca la bomba sin problemas. En este caso, el sistema controla completamente el funcionamiento de la bomba. Con su ayuda, puede garantizar un flujo de agua uniforme y estable desde un grifo o mezclador.

Hay un punto más que se refiere al aspecto puramente legal del problema. Todas las comunicaciones de ingeniería de un edificio de apartamentos pertenecen a las sociedades gestoras que les sirven y son responsables de ellas. Entonces, al operar estas redes, es necesario evaluar el sistema de suministro de agua y el resto también. El caso es que hay demasiados consumidores en tales casas, cada uno de los cuales debe recibir agua a cierta presión. Y esto se indica en los documentos legislativos.

Stand de suministro de agua de un edificio de varios pisos

Es decir, resulta que en el último piso de, digamos, un edificio de veinte pisos, el agua del grifo debe fluir de la misma manera que en el apartamento del primer piso. Por lo tanto, dentro del sistema de suministro de agua, las bombas crean un exceso de presión para equilibrar sus indicadores a lo largo de la altura del tubo ascendente. Ahora imagine lo que sucedería si un gran número de consumidores se desconectaran a la vez, lo que suele suceder por la noche. La presión en el tubo ascendente aumentará rápidamente, lo que provocará choques hidráulicos. Por tanto, son las sociedades gestoras las que se encargan de la instalación de juntas de dilatación u otros dispositivos que contengan golpe de ariete.

De ahí la conclusión de que si la empresa no verificó el suministro de agua en el hogar, si los sistemas de protección funcionan mal o no funcionan en absoluto, entonces el responsable de esta empresa es el responsable de todo. A él todas las quejas y reclamos. Y si la administración solo se da de baja, entonces puede ir a los tribunales de manera segura, lo que se pondrá del lado de los consumidores, es decir, los residentes de la casa.

Introducción de amortiguadores.

Los hidroacumuladores y amortiguadores implementados en la actualidad son capaces de realizar simultáneamente varias funciones importantes. No solo recolectan líquido, sino que también eliminan el exceso de agua del sistema y también ayudan a prevenir diversas manifestaciones indeseables. Los acumuladores hidráulicos realizan todas las funciones de las unidades de compensación. Se instalan solo en la dirección del flujo principal de agua en aquellas secciones del circuito de calefacción, donde la probabilidad de una disminución o aumento repentino en el nivel de la presión medida es especialmente alta.

Un tipo de extintor, así como un acumulador hidráulico, en la práctica, es un matraz espacioso hecho de acero, que puede caber fácilmente hasta 35 litros de líquido. Incluyen dos secciones separadas por una goma duradera o una partición de goma a la vez.En caso de aumento de presión, todos los golpes de ariete se redirigen al depósito. Debido a la flexión de la membrana involucrada en el momento de un fuerte aumento en los indicadores, los especialistas logran lograr el efecto de expansión forzada del contorno.

Los tubos de caucho reforzado resistente al calor o plástico elástico actúan como elementos amortiguadores. Para lograr el efecto deseado, es suficiente usar un producto con una longitud de 35 centímetros. Si la tubería es larga, la sección del amortiguador debe aumentarse al menos 12 cm.

Amortiguador de golpes de ariete de alta calidad

Opciones para mejorar todo el sistema en su conjunto

La mejora de todo el sistema implica la instalación de dispositivos para la eliminación completa de la sobrepresión.

Amortiguador y acumuladores de golpes de ariete

El trabajo de estos elementos incluye las siguientes acciones: recogida de agua con la posterior retirada de su sobrante del sistema y prevención del golpe de ariete.

El acumulador está montado en el lugar más probable de caída de presión a lo largo del movimiento del agua en el sistema. Exteriormente, estos dispositivos representan matraces de acero con un volumen de hasta 30 litros. En el interior, la estructura se divide en dos partes mediante una goma o una membrana de goma. Durante las fluctuaciones de presión, el golpe de ariete se "dirige" al tanque, donde se compensa gracias a la membrana flexible. También se utilizan tubos de plástico elástico o caucho reforzado para la absorción de impactos. Además, es suficiente usar una sección de tal tubería amortiguadora con una longitud de solo alrededor de 0,2-0,3 metros. En el caso de que el sistema sea más extendido, se pueden añadir otros 0,1 m del amortiguador.

Válvula de diafragma

La instalación de este elemento se realiza cerca de la bomba en el codo de la tubería. Con un aumento de presión, elimina el exceso de líquido. La válvula se puede accionar de dos formas:

1. Usando el controlador
2. Usando un dispositivo piloto. En el momento en que se produce un aumento de presión, el elemento está completamente abierto. Y durante el período de normalización, se cierra gradualmente.

Derivación de la válvula de termorregulación

El diseño del dispositivo está representado por un tubo con un diámetro de 0,2 a 0,5 mm. La derivación está montada en la dirección del flujo de fluido en la tubería. La mayoría de las veces, la derivación se instala en una tubería completamente nueva, ya que varios depósitos en la superficie interna de las tuberías usadas durante mucho tiempo pueden anular su funcionamiento. Al instalarlo en una tubería vieja, es imperativo usar filtros de agua.

Termostato de superprotección

Este mecanismo apaga el sistema cuando la presión alcanza la marca máxima permitida. El diseño del elemento contiene un mecanismo de resorte que no permitirá que la válvula se cierre en caso de un golpe de ariete.

¿Qué es el golpe de ariete en un sistema de suministro de agua?

Un golpe de ariete es un poderoso aumento a corto plazo de la presión de un líquido que circula por las tuberías. La presión aumenta debido al cambio en el caudal.

El signo de cambio de presión afecta el tipo de golpe de ariete:

• positivo: en el que la presión aumenta debido al cierre brusco de la válvula o la inclusión de la unidad de bomba;
• negativo: en el que la presión aumenta debido a la parada de la bomba.

De acuerdo con las leyes de la física, incluso cuando el grifo se cierra repentinamente, el agua continúa moviéndose. Solo se detiene el flujo más cercano a la válvula, las capas restantes continúan fluyendo. La colisión de las capas detenidas y en movimiento también provoca un aumento de la presión. Si imaginamos que la entrada se cerró abruptamente frente a una multitud en movimiento, entonces las primeras filas ya se han detenido, las siguientes se topan con ellas, continúan caminando, resulta ser un flechazo. El agua también actúa, lo que provoca un golpe de ariete.

La presión aumenta instantáneamente, el nivel se eleva en varias decenas de atmósferas. Las consecuencias no se pueden evitar.

Teoría del golpe de ariete

La ocurrencia del fenómeno solo es posible debido a la falta de compensación por caídas de presión. Un salto en un lugar hace que la fuerza se propague a lo largo de toda la tubería. Si hay un punto débil en el sistema, el material puede deformarse o destruirse por completo, se forma un agujero en el sistema.

El efecto fue descubierto por primera vez a finales del siglo XIX por el científico ruso N.E. Zhukovsky. También derivó una fórmula para calcular el período de tiempo necesario para cerrar el grifo con el fin de evitar consecuencias desagradables. La fórmula se ve así: Dp = p (u0-u1), donde:

• Dp es el aumento de presión en N / m2;
• p es la densidad del líquido en kg / m3;
• u0, u1: indicadores promedio de la velocidad del agua en la tubería antes y después de cerrar los grifos.

Para saber cómo probar el golpe de ariete en un sistema de suministro de agua, es necesario conocer el diámetro y el material de la tubería, así como el grado de compresibilidad del agua. Todos los cálculos se realizan después de establecer el parámetro de densidad del agua. Se diferencia en la cantidad de sales disueltas. La determinación de la velocidad de propagación del golpe de ariete se realiza mediante la fórmula c = 2L / T, donde:

• c - designación de la velocidad de la onda de choque;
• L es la longitud de la tubería;
• T es el momento.

La simplicidad de la fórmula le permite identificar rápidamente la velocidad de propagación de un choque, que, de hecho, es una onda con oscilaciones de una frecuencia determinada. Y ahora, cómo averiguar las fluctuaciones por unidad de tiempo.

Para ello resulta útil la fórmula M = 2L / a, donde:

• M es la duración del ciclo de oscilación;
• L es la longitud de la tubería;
• a - velocidad de onda en m / s.

Para simplificar todos los cálculos, el conocimiento de la velocidad de la onda de choque en el momento del impacto para tuberías fabricadas con los materiales más populares permitirá:

• acero = 900-1300 m / s;
• hierro fundido = 1000-1200 m / s;
• plástico = 300-500 m / s.

Ahora debe sustituir los valores en la fórmula y calcular la frecuencia de las oscilaciones del golpe de ariete en la sección del suministro de agua de una longitud determinada. La teoría del golpe de ariete ayudará a probar rápidamente la ocurrencia del fenómeno y evitará posibles riesgos al planificar la construcción de una casa o reemplazar el sistema de plomería y calefacción.

Algunas palabras sobre la teoría.

Sobre la ocurrencia de fenómenos de choque en tuberías de presión. cuando se cerraron las válvulas de cierre, se supo con el inicio de su funcionamiento.

Utilizadas inicialmente, las válvulas de corcho cortan instantáneamente el flujo de agua, iniciando un golpe de ariete.

Y qué sabe sobre un fenómeno como la cavitación, qué es, está escrito en un artículo útil. Lea cómo puede hacer un generador de calor por cavitación de bricolaje.

Aquí está escrito cómo descalcificar la lavadora.

En la página: https://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/vygrebnaya-yama/zhiroulovitel.html está escrito sobre el dispositivo de trampa de grasa de alcantarillado.

Destrucción de tuberías de suministro de agua centralizadas, como resultado de esto, el fenómeno se produjo, prácticamente, en todas las ciudades.

En diversos grados, el trabajo sobre el estudio del golpe de ariete se llevó a cabo tanto en Rusia como en el extranjero, en particular:

• por los hermanos Montgolfier,
• Inventor suizo E. Argan,
• M. Bulton,
• Profesor de la Universidad de Kazán I.S. Gromeka.

Destrucción masiva de tuberías de agua en Moscú a finales del siglo XIX, la Administración de la Ciudad, que operaba en ese momento, obligó a organizar una comisión para esclarecer las causas y desarrollar métodos para combatir este fenómeno.

Por invitación del ingeniero jefe del sistema de suministro de agua de Moscú, N.P. Zimin, participó en su trabajo el profesor de mecánica de la Escuela Técnica Superior de Moscú, Nikolai Yegorovich Zhukovsky.

La investigación se llevó a cabo sobre la base de la estación de bombeo de agua de Alekseevskaya.

Se utilizaron manómetros y registradores para el trabajo.instalado en los sitios cortando una tubería de agua de hierro fundido (lea cómo hacerlo aquí).

Se tendieron sobre la superficie tramos de tuberías con un diámetro de 2, 4 y 6 pulgadas y se conectaron a un conducto de agua que se encargaba de abastecer a la ciudad.

El tema de la investigación fue la dinámica del movimiento de fluidos, cambios de presión en las tuberías cuando se activan los amortiguadores.

Los resultados confirmaron que la causa de la destrucción de la plomería hubo una onda de choque que aparece y se propaga cuando las válvulas de cierre se activan rápidamente.

Con base en las conclusiones de la comisión, se tomaron medidas, la principal de las cuales fue el cierre y apertura paulatina de las válvulas.

El material recolectado permitió a N.E. Zhukovsky obtener una relación para el tiempo de actuación de la válvula, que excluyó completamente el golpe de ariete, o redujo sus consecuencias al mínimo:

• t = L * v / 75P.

La fórmula incluye las cantidades:

• t es el tiempo de respuesta de la válvula de compuerta en segundos;
• L es la longitud de la sección de la tubería en brazas;
• v es la velocidad del flujo de fluido en la tubería en pies, por segundo;

P es la presión permitida para el material de la tubería en atmósferas.

Esta relación y otros resultados de la investigación se incluyeron en el trabajo de N.E. Zhukovsky "Sobre choque hidráulico en tuberías de agua", cuyos materiales se presentaron en un informe en la Sociedad Politécnica el 26 de septiembre de 1897.

Métodos básicos de protección.

Para proteger materiales, equipos y comunicaciones del golpe de ariete, se utilizan los siguientes métodos:

1. Instalación de termostatos con derivación incorporada;
2. Inserciones de plástico;
3. Instalación de dispositivos de membrana;
4. Control de los modos de funcionamiento de la bomba según los datos del sensor de presión en el sistema;
5. Medidas preventivas generales.

Los termorreguladores con derivación incorporada se instalan como válvulas de cierre. Una derivación es un tubo de diámetro pequeño que permite que pase el exceso de refrigerante cuando aumenta la presión.

Los elementos de acero son más a menudo susceptibles a la destrucción por golpe de ariete debido a la rigidez de la estructura, la ausencia de un efecto de absorción de impactos. Para crear un amortiguador, a menudo se cortan pequeñas secciones de tubos de polímero, que tienen buena flexibilidad. En caso de golpe de ariete, compensan la fuerza del impacto doblando, sin dañarse.

Los acumuladores hidráulicos y los tanques de expansión también hacen un buen trabajo al aumentar la presión, asumiendo el exceso. La membrana, hecha de caucho o polímero, se dobla y comprime el aire en la cámara de aire. El agua de la calefacción ingresa al espacio vacío, la presión total en el sistema disminuye.

Las bombas de circulación están equipadas con un sistema de control de presión. El sensor monitorea la presión del agua en la red. Cuando se aumenta el valor, emite un comando para disminuir la velocidad de la bomba. Este sistema es aplicable a bombas con control de frecuencia de la velocidad de rotación del impulsor.

Medidas preventivas generales para prevenir el golpe de ariete y sus consecuencias:

• Realice un control suave de las válvulas de cierre;
• Encienda las bombas a baja velocidad;
• Verifique el funcionamiento de las salidas de aire y las válvulas de seguridad;
• Purgue el aire del equipo de forma oportuna y regular;
• Realice periódicamente una inspección visual de la integridad de los elementos estructurales de la calefacción;
• Supervise la integridad de la membrana expansomate.

El golpe de ariete es un fenómeno frecuente y peligroso en las redes de calefacción. Su prevención oportuna evitará daños en las comunicaciones y el equipo de calefacción, y preservará su integridad y rendimiento.

Los propietarios de apartamentos y casas privadas a menudo escuchan golpes agudos y distintos en la tubería de calefacción equipada. Muchos no prestan la debida atención a este fenómeno, pero el resultado de la situación puede ser muy diferente. Los especialistas a menudo tienen que corregir los resultados de la destrucción de piezas importantes.

En algunos casos, es posible que los residentes sufran lesiones. El golpe de ariete en el sistema de calefacción equipado es la causa principal de la mayoría de las averías y destrucción del equipo de calefacción.Una solución oportuna y de alta calidad de este problema es de gran importancia para el funcionamiento estable y sin problemas del sistema.

Consecuencias clásicas de una emergencia

Cómo lidiar con el golpe de ariete

Para protegerse contra los efectos del golpe de ariete en los sistemas de suministro de agua y calor, se utilizan una serie de medidas. Algunos de ellos son indicativos para su uso en todas partes, mientras que otros se utilizan para tuberías de un determinado propósito.

Superposición suave

Debe deshacerse de la tentación de hacer frente rápidamente a una tarea tan simple como abrir o cerrar una válvula. Esto debe hacerse lenta y suavemente. Si la válvula está apretada, entonces se le permite mover su manija con pequeños tirones. Así es habitual en las empresas industriales, pero indicativo de ejecución y en la vida cotidiana.

Para evitar el golpe de ariete, se recomienda cerrar la válvula de bola suavemente.

En este caso, todavía se produce un golpe de ariete. Pero se descompone en varios pequeños en fuerza. La energía que actúa sobre las tuberías una vez cuando la válvula se cierra repentinamente se divide en porciones que no crean fuertes caídas de presión. Y por lo tanto, no es peligroso.

Depreciación

Con el control manual del movimiento de los flujos de fluido, es posible realizar su solapamiento o apertura suave. Pero los termostatos que controlan el proceso del sistema de calefacción automáticamente no son capaces de hacer esto.

Para mitigar el golpe de ariete en el sistema, se instalan dispositivos de absorción de impactos. Antes del sitio de instalación de la válvula del termostato, una parte de la tubería rígida se reemplaza por una elástica. Para ello, se utilizan caucho resistente al calor o plástico reforzado.

Dado que estos materiales pueden estirarse, tomarán su fuerza en el momento del golpe de ariete. Habiendo aumentado brevemente de diámetro, el amortiguador actuará como un amortiguador y liberará la presión frente a la válvula cerrada.

Para la mayoría de los sistemas, es suficiente instalar una sección de tubo elástico del orden de 20-30 cm. Para tubos extendidos, se puede aumentar en otros 10 cm.

Revascularización quirúrgica

El método implica la revisión manual de válvulas térmicas. Para implementarlo, se requiere conocimiento de su diseño, de lo contrario, el dispositivo solo puede dañarse.

La derivación es un tubo delgado con un diámetro de 0,2 a 0,4 mm. Se inserta en la válvula en la dirección del movimiento del fluido. Durante la operación, no afecta el rendimiento del sistema de ninguna manera, pero con un fuerte aumento de presión, ayudará a sangrarlo en la tubería detrás de la válvula.

Nota: Tales medidas solo ayudarán en sistemas que consisten en tuberías nuevas, y preferiblemente no de metal. La presencia de óxido anula todos los esfuerzos y trucos, ya que obstruirá rápidamente el agujero.

En lugar de instalar el tubo, basta con perforar un orificio del diámetro adecuado.

Termostatos protegidos

La industria produce termostatos equipados con un dispositivo de protección contra golpes de ariete. Tienen un mecanismo de resorte instalado entre la válvula y el cabezal térmico. La disponibilidad de este dispositivo a la hora de adquirir un termostato se puede encontrar en su documentación técnica.

Cuando se excede la presión, el resorte, estirándose, evita que la válvula se cierre completamente. Se lleva a cabo el mismo proceso que para la derivación: el exceso de presión se libera en la tubería aguas abajo de la válvula. Cuando el golpe de ariete se detiene, el resorte cerrará completamente la válvula.

Importante: Los termostatos equipados con un sistema de protección contra golpes de ariete se instalan en el sistema exactamente en una dirección, indicada por la flecha en el cuerpo.

Compensadores

Uno de los dispositivos de compensación utilizados en los sistemas de calefacción (también es adecuado para el suministro de agua) para proteger contra el golpe de ariete es un acumulador hidráulico. Es un depósito dividido en dos partes por una goma flexible o una membrana de goma.

Hay agua en la parte inferior del tanque conectado al sistema. La parte superior contiene aire a presión.Un producto de diseño similar forma parte de una estación de bombeo automático y sirve para apagar la bomba cuando se alcanza la presión nominal en el sistema.

Como parte del sistema de calefacción, el compensador está conectado a los lugares de posible aparición de golpe de ariete. En el momento de su aumento, la presión del fluido presiona la membrana del acumulador. El aire encima de él se comprime, la membrana se desplaza hacia él. Debido al aumento en el volumen ocupado por el líquido, la presión cae.

Tan pronto como termina el impacto del golpe de ariete, la membrana vuelve a su lugar. El uso de acumuladores en el camino le permite eliminar el exceso de líquido del sistema.

Para crear un efecto de absorción de impactos en los sistemas de suministro de agua, además de los hidroacumuladores, se utilizan amortiguadores especiales.

Dispositivo compensador

Válvulas de seguridad

Érase una vez, los médicos con hipertensión organizaron la sangría de un paciente. Menos líquido significa menos presión. Las válvulas de seguridad funcionan de la misma manera.

Se colocan en los lugares más peligrosos sujetos a golpes de ariete. Funcionan como dispositivos independientes o desde el comando del controlador, que controla el funcionamiento del sistema y tiene información sobre la presión en puntos específicos.

Tan pronto como la presión en el lugar de instalación de la válvula de seguridad exceda el nivel de umbral, se abrirá y expulsará el exceso de líquido al exterior. Naturalmente, esto sucede donde no causarán daño o incomodidad a nadie.

A medida que la presión disminuye, la válvula se cerrará y volverá a su estado original.

Válvula de alivio

Reequipamiento de una válvula termostática

Este accesorio es un tubo compacto. La holgura final puede variar de 0,2 a 0,6 milímetros. La derivación está montada en la dirección del fluido en circulación. La tarea principal de la pieza es reducir gradualmente la presión cuando se detectan sobrecargas. Al diseñar sistemas autónomos, necesariamente se utiliza el método de derivación, ya que solo en este caso es posible proteger la nueva tubería de roturas.

Este efecto se debe a la presencia de óxido y otros desechos en las tuberías desgastadas, lo que constituye un serio obstáculo para lograr el resultado deseado. Es por este motivo que durante el uso de la derivación en la misma salida del circuito de calefacción equipado, es aconsejable instalar filtros de agua de alta calidad.

Breve descripción

Un golpe de ariete muy común en un sistema de calefacción de alta calidad bien equipado es un tipo de fenómeno que se basa en las normas de la dinámica de varias sustancias. La manifestación en sí difiere en que con un cambio periódico en la velocidad de movimiento del flujo del fluido de trabajo, se observa un aumento de la presión. El agua actúa como el principal portador de calor, cuyo principal indicador es la incompresibilidad. Durante el período de circulación del refrigerante cargado a través de tuberías y elementos calefactores, pueden surgir varios obstáculos hidráulicos en su camino. En la mayoría de los casos, se trata de giros, cambios bruscos en el diámetro de las tuberías, así como válvulas del tipo de cierre y control.

En las condiciones desfavorables creadas, el refrigerante puede dañar aquellos elementos que presentan una fuerte resistencia hidráulica al flujo. Estos pueden ser convectores, curvas de tubería, varios dispositivos, radiadores e incluso intercambiadores de calor de calderas.

Es muy posible que se produzca un accidente como resultado del desgaste gradual de la estructura operativa y sus elementos, o como resultado del impacto repentino de un fuerte salto en el rendimiento. En todas las situaciones, las consecuencias de un golpe de ariete conllevan un desperdicio de material para eliminar la fuga. Para no encontrarse en tal situación, uno debe comprender las razones básicas de la formación de un golpe de ariete.Las consecuencias de un accidente son siempre impredecibles, desde la avería más común de la bomba de circulación hasta la inundación a gran escala de toda la casa. Todo depende de la calidad y potencia del sistema.

Las consecuencias más comunes de la exposición al golpe de ariete

Superposición gradual del sistema

Este es uno de los requisitos más importantes al iniciar y luego apagar una instalación de calefacción. Todos los parámetros óptimos se describen en detalle en los documentos básicos adjuntos. Todo el motivo es que la energía acumulada del golpe de ariete, debido a la mayor resistencia de las paredes de la tubería, puede no actuar con toda su potencia.

Esta característica se logra mediante una flexión ultrarrápida en la dirección deseada. Con una fuerza de impacto final igual, el indicador de potencia de influencia en una determinada sección del sistema disminuirá significativamente. Gracias al encendido suave, los especialistas pueden extender significativamente la tasa de aumento de presión en el tiempo, minimizando la probabilidad de daños en el sistema de calefacción de una casa de campo o edificio de apartamentos.

Definición

El golpe de ariete es un fenómeno físico caracterizado por un rápido aumento de la presión del fluido en un área remota del sistema y un cambio en el caudal.

En los sistemas de calefacción, por regla general, el agua actúa como portador de calor y se sabe que es incompresible, como muchos líquidos. La circulación puede estar obstruida. Además, para que aparezca un golpe de ariete, el obstáculo debe aparecer de forma abrupta. Debido al obstáculo, el agua pierde su velocidad y la pendiente se reduce a cero.

Durante la parada del volumen de agua, la fuerza del dispositivo de bombeo continúa actuando sobre ella, lo que produce el movimiento del líquido. Debido a la fuerza del bombeo en el lugar, la presión del agua aumenta, lo que se refleja en las paredes de las tuberías y recipientes.

Con la eliminación rápida del obstáculo, el refrigerante se precipitará hacia la resistencia y presión más bajas. Por todo ello, adquirirá una gran velocidad debido a la diferencia de presión en el punto de alta presión y en el punto libre.

El agua se mueve muy rápidamente y, debido a sus propias propiedades de no compresibilidad, puede dañar los elementos y estructuras del sistema de calefacción. El golpe realizado a menudo se puede comparar con la fuerza de un golpe de martillo con toda su fuerza. Por lo tanto, los golpes de agua poderosos en el sistema de calefacción pueden despresurizar las estructuras y alterar los elementos individuales. Una persona corre el riesgo de sufrir lesiones y quemaduras.

Las baterías gorgotean

La siguiente razón del ruido en las tuberías de calefacción metálicas es el aire. Si algo burbujea y burbujea constantemente en la batería, como en el estómago de una vaca enferma, él, cariño. El aislamiento acústico de las tuberías de calefacción, incluso si se llevó a cabo, no daría nada: el sonido se escuchará a través de las paredes del radiador.

¿Está en el piso superior de una casa con una salida inferior (cuando tanto el suministro de calefacción como las tuberías de retorno están ubicadas en el sótano)? Luego busque un grifo Mayevsky en el radiador o un puente entre habitaciones adyacentes, un dispositivo que ayuda a liberar aire.

En todos los demás casos, vale la pena buscar una contra pendiente (por supuesto, si el sistema de calefacción funciona normalmente en todos los demás aspectos, excepto en el ruido). Un radiador que cuelga con una inclinación o una sección de suministro, que está más abajo en el tubo ascendente que cerca de la batería en sí; esto es lo que tiene que arreglar, y lo más probable es que en el verano, es casi imposible detener el sistema de calefacción. en invierno durante mucho tiempo, especialmente en el duro clima de Siberia o el Lejano Oriente sería una buena idea.