Coup de bélier dans le système d'alimentation en eau et de chauffage - causes et leur élimination

Mesures préventives de base

En plus du strict respect de toutes les règles d'exploitation établies, il est possible de prévenir la survenue d'un accident si une série d'actions préventives sont menées de manière opportune et régulière. La raison en est que dans le système principal de chauffage ou d'alimentation en eau, tous les processus sont étroitement interconnectés. Un coup de bélier, imprévu par l'utilisateur, n'est que la dernière étape destructrice, qui peut bien conduire à diverses conséquences négatives. Tout cela se passe dans le contexte de l'état technique relativement médiocre des tuyaux utilisés depuis des années.

Les chutes de pression et les vibrations qui surviennent ne contribuent qu'à la formation de différentes fissures dans l'épaisseur du métal. Au fil du temps, des défauts plus graves apparaissent, qui, après l'apparition d'un coup de bélier, apparaissent instantanément dans les zones de stress interne trop élevé. Il peut s'agir de divers coudes, joints mécaniques et même soudures.

Les manipulations préventives comprennent les étapes suivantes:

1. Contrôle en temps opportun de la pression derrière la membrane flexible du vase d'expansion exploité. Si au cours de cette procédure l'assistant découvre des résultats insatisfaisants, il est alors interdit de faire fonctionner le système sans ajustement qualitatif.
2. Vérification de la santé des groupes de sécurité impliqués. Cela s'applique à un purgeur d'air, une soupape de sécurité, ainsi qu'un manomètre classique.
3. Contrôle de la position de la vanne d'arrêt et contrôle des raccords métalliques.
4. Vérifiez régulièrement l'état de tous les filtres. Ces éléments sont responsables de la rétention du sable fin, du tartre classique, des fragments de rouille. Si nécessaire, le maître doit nettoyer puis rincer les filtres.
5. Test du système utilisé pour détecter les fuites. Vous devez également vérifier le degré d'usure de tous les éléments.

De nombreux experts recommandent de remplacer le tuyau rigide classique par un produit en plastique. Il est plus flexible à utiliser et se dilate rapidement sous pression. Mais vous devez être prudent, car la dépressurisation des articulations n'est pas exclue.

Une approche professionnelle de la prévention, qui vise à maintenir l'état global optimal du système de chauffage et de chauffe-eau, comprend nécessairement des types de travaux élémentaires. Il n'est pas recommandé d'ignorer cette étape. Cela est dû au fait que la réparation du chauffage dans une maison privée entraîne un important gaspillage de fonds et de temps libre. Toutes les mesures de protection décrites seront efficaces si l'approche du travail est globale. Ce n'est que dans une telle situation qu'il est possible de neutraliser diverses conséquences indésirables et de prolonger la période de travail coordonné du système.

Installation d'un filtre de lavage de haute qualité

Modernisation et changement du système

Bon nombre des problèmes associés aux coups de bélier sont causés par des déficiences du système lui-même. L'une des raisons, par exemple, peut être la jonction de gros tuyaux avec des tuyaux de plus petit diamètre. La résistance qui en résulte empêche le libre passage du liquide et contribue à une augmentation de la pression. Vous pouvez éliminer cela si vous effectuez une révision majeure du système de chauffage. Au cours de sa mise en œuvre, il est nécessaire de prévoir un certain nombre de mesures qui améliorent considérablement sa capacité à résister à un coup de bélier. Parmi eux, il convient de noter:

• des dispositifs amortisseurs, qui sont des morceaux de plastique élastique, installés devant le thermostat au lieu d'un tuyau rigide;

Amortisseur de coups de bélier Valtec CAR-19

• l'introduction d'un shunt avec des trous spécialement réalisés, ce qui permet de réduire la pression résultante;
• utilisation de thermostats spéciaux avec protection contre les coups de bélier.

Ce ne sont là que quelques-unes des mesures visant à réduire les conséquences et la possibilité de coups de bélier. Une fois décidés, un devis pour la réparation du système de chauffage peut être établi.

Les fluctuations et leurs causes

Les coups de bélier indiquent un dysfonctionnement du système. Le calcul des pertes de charge dans le système de chauffage est déterminé en additionnant les pertes à des intervalles individuels, qui constituent tout le cycle. L'identification précoce de la cause et son élimination peuvent éviter des problèmes plus graves qui entraînent des réparations coûteuses.

Si la pression dans le système de chauffage baisse, cela peut être dû aux raisons suivantes:

• l'apparition d'une fuite;
• échec des réglages du vase d'expansion;
• défaillance des pompes;
• l'apparition de microfissures dans l'échangeur de chaleur de la chaudière;
• panne de courant.

Comment augmenter la pression dans le système de chauffage?

Le vase d'expansion régule la pression différentielle

En cas de fuite, tous les points de connexion doivent être contrôlés. Si la cause n'est pas identifiée visuellement, il est nécessaire d'examiner chaque zone séparément. Pour cela, les vannes des robinets sont fermées séquentiellement. Les manomètres montreront le changement de pression après avoir coupé une section particulière. Après avoir trouvé une connexion problématique, il doit être resserré, préalablement scellé en plus. Si nécessaire, l'ensemble ou une partie du tuyau est remplacé.

Le vase d'expansion régule les différences dues au chauffage et au refroidissement du liquide. Le signe d'un dysfonctionnement du réservoir ou d'un volume insuffisant est une augmentation de la pression et une nouvelle baisse.

Ajoutez un jeu de 1,25% à ce résultat. Le liquide chauffé, en expansion, expulsera l'air du réservoir à travers la valve du compartiment à air. Une fois l'eau refroidie, son volume diminuera et la pression dans le système sera inférieure à celle requise. Si le vase d'expansion est plus petit que nécessaire, il doit être remplacé.

Une augmentation de pression peut être causée par une membrane endommagée ou un réglage incorrect du régulateur de pression du système de chauffage. Si le diaphragme est endommagé, le mamelon doit être remplacé. C'est simple et rapide. Pour configurer le réservoir, il doit être déconnecté du système. Puis pompez la quantité requise d'atmosphères dans la chambre à air avec une pompe et réinstallez-la.

Vous pouvez déterminer le dysfonctionnement de la pompe en l'éteignant. Si rien ne se passe après l'arrêt, c'est que la pompe ne fonctionne pas. La raison peut être un dysfonctionnement de ses mécanismes ou un manque de puissance. Vous devez vous assurer qu'il est connecté au réseau.

S'il y a des problèmes avec l'échangeur de chaleur, il doit être remplacé. Pendant le fonctionnement, des microfissures peuvent apparaître dans la structure métallique. Cela ne peut pas être éliminé, seulement le remplacement.

Pourquoi la pression dans le système de chauffage augmente-t-elle?

Les raisons de ce phénomène peuvent être une mauvaise circulation du fluide ou son arrêt complet en raison de:

• la formation d'un sas d'air;
• colmatage de la canalisation ou des filtres;
• fonctionnement du régulateur de pression de chauffage;
• alimentation continue;
• les vannes d'arrêt se chevauchent.

Comment éliminer les gouttes?

Un sas d'air dans le système ne permet pas au fluide de passer. L'air ne peut être évacué. Pour ce faire, lors de l'installation, il est nécessaire de prévoir l'installation d'un régulateur de pression pour le système de chauffage - un évent à ressort. Cela fonctionne en mode automatique. Les radiateurs du nouveau design sont équipés d'éléments similaires. Ils sont situés en haut de la batterie et fonctionnent en mode manuel.

Pourquoi la pression dans le système de chauffage augmente-t-elle lorsque la saleté et le tartre s'accumulent dans les filtres et sur les parois des tuyaux? Parce que l'écoulement du fluide est obstrué. Le filtre à eau peut être nettoyé en retirant l'élément filtrant. Il est plus difficile de se débarrasser du tartre et des obstructions dans les tuyaux.Dans certains cas, un rinçage avec des moyens spéciaux aide. Parfois, le problème ne peut être résolu qu'en remplaçant la section de tuyau.

Le régulateur de pression de chauffage en cas d'augmentation de la température ferme les vannes par lesquelles le liquide pénètre dans le système. Si cela n'est pas raisonnable d'un point de vue technique, le problème peut être corrigé en ajustant. Si cette procédure n'est pas possible, l'ensemble doit être remplacé. En cas de panne du système de contrôle électronique de l'appoint, il doit être ajusté ou remplacé.

Le facteur humain notoire n'a pas encore été annulé. Par conséquent, en pratique, les vannes d'arrêt se chevauchent, ce qui conduit à l'apparition d'une pression accrue dans le système de chauffage. Pour normaliser ce chiffre, il vous suffit d'ouvrir les vannes.

Un coup de bélier constant peut provoquer l'accident le plus dangereux - rupture de tuyau

Les coups de bélier sont les plus dangereux et les plus gênants dans les systèmes de chauffage par le sol. Le liquide chaud se déplace le long des contours des sols. L'ampleur des conséquences est influencée par l'endroit où l'obstacle s'est formé. S'il y a un obstacle au début du système, la pression augmentera légèrement, si un obstacle se forme à l'extrémité de la canalisation, la pression augmentera davantage.

En règle générale, l'effet hydraulique se produit si des produits de tailles différentes sont utilisés lors de l'installation du système de chauffage. Si les contours ne sont pas égalisés en diamètre au moyen d'adaptateurs, la pression augmentera certainement.

En tant que protection anti-choc, une vanne en forme de thermostat est installée dans la canalisation.

À cause de cela, il y a un phénomène d'hydropercussion.

Si le pipeline perd complètement ou partiellement sa perméabilité, la pression à l'intérieur augmente.

Une mauvaise pose des conduites d'eau entraîne des clics et des coups à l'intérieur, ce qui indique un coup de bélier. Des sons sont produits lorsque le fluide cesse soudainement de circuler dans le système, puis reprend.

Lorsque le liquide à l'intérieur du tuyau se trouve sur un obstacle, sa vitesse diminue, tandis que le volume augmente constamment. N'ayant pas de sortie pour le déchargement, le flux crée une onde dans la direction opposée, qui entre en collision avec le flux général, augmentant parfois la pression jusqu'à un maximum de 20 atmosphères.

L'étanchéité du tuyau ne permet pas au liquide de s'échapper vers l'extérieur, la force d'impact qui en résulte comporte un grand danger sous la forme d'une rupture de pipeline.

Pour les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau, des tuyaux spéciaux sans joints doivent être utilisés conformément à GOST 3262-75, ou des produits de pression en métal-plastique fabriqués conformément à GOST 18599.

Les raisons de l'apparition du coup de bélier sont considérées:

1. dysfonctionnement de la pompe assurant la circulation.

2. accumulation d'air à l'intérieur du système.

3. pannes de courant.

4. chevauchement net de la vanne à vanne.

Une augmentation soudaine de la pression dans le tuyau se produit si, lorsque la pompe est mise en marche, la turbine commence à tourner à haute vitesse.

Dans un système de chauffage autonome, des vannes à bille sont de plus en plus installées, qui n'ont pas un bon fonctionnement. Le mouvement rapide de la grue a une propriété négative, car il provoque des coups de bélier.

L'utilisation de grues à vis est considérée comme plus sûre, car le dispositif permet un déroulement en douceur de la boîte d'essieux.

Un coup de bélier se produit lorsque le système est démarré avec de l'air non libéré. L'eau entrant dans le tuyau s'écoule dans un sas d'air, ce qui amortit le retour du flux.

Élimination du problème.

L'installation de protection des réseaux de canalisations peut éliminer les causes des coups de bélier.

Pour cela, différentes méthodes sont utilisées.

1. Arrêt progressif du réseau pipelinier.

Le démarrage ou l'arrêt en douceur du système garantit l'absence de coup de bélier, cette exigence est spécifiée dans Gost.

Les parois des tuyaux étant élastiques, l'énergie d'impact n'affecte pas toute la puissance à la fois.Les tuyaux compensent une partie de l'impact dû à la déformation de la structure, par conséquent, l'augmentation de la force d'impact se produit progressivement.

Par conséquent, si la force d'impact totale est la même, son impact diminuera constamment. Une commutation douce ou par étapes garantit une montée progressive de la pression, ce qui causera des dommages mineurs aux tuyaux.

Attention! Il est préférable d'installer des vannes d'arrêt avec une longue période de temps pour fermer ou fournir de l'eau.

2. Installation de structures automatiques.

La commande automatique doit avoir un réglage pour un changement en douceur de la pression dans la canalisation. Pour cela, des pompes sont installées qui ont pour fonction de changer automatiquement le nombre de tours, ou des équipements fonctionnant par commande électronique, à l'intérieur desquels se trouvent des convertisseurs de fréquence.

Attention! Les dispositifs automatiques vous permettent de contrôler le débit du fluide et sa pression dans le système.

Les pompes automatiques avec contrôle de vitesse augmentent ou diminuent en douceur la pression de l'eau. L'automatisation vise à effectuer deux tâches: surveiller les chutes de pression et l'ajuster si nécessaire.

Conséquences possibles d'un coup de bélier et son danger

Les signes du phénomène peuvent être reconnus par des sons parasites dans le système: clics, coups, effondrements. Des signes visuels aideront également: robinets qui fuient, mélangeurs, raccords à compression-connecteurs avec joints en caoutchouc.

Lorsque le système d'alimentation en eau est exposé à de fréquents coups de bélier, même avec une force faible, les joints, les joints sont d'abord expulsés. La violation de l'étanchéité du système peut entraîner l'apparition de centres de déformation et de rupture de tuyaux.

En raison de l'augmentation de la pression, l'alimentation en eau est interrompue. Mais ce n'est pas la seule nuisance. Si un coup de bélier a entraîné la rupture complète d'un tuyau, par exemple dans un immeuble à appartements, toute la structure est laissée sans eau. Le flux de liquide gâte la propriété des propriétaires des appartements, les voisins des étages inférieurs sont inondés. En conséquence - travail sur la réparation et la restauration de plusieurs objets de logement.

Un coup de bélier dans le système d'alimentation en eau chaude, en plus des dommages matériels finaux, menace de brûlures. Le danger menace lorsque le système de chauffage est dépressurisé, où le transporteur maintient une température de + 70 ° C et est constamment sous pression. Une rupture dans une batterie ou une canalisation pendant la saison de chauffage hivernale endommagera le système. Frost mettra fin à l'entreprise destructrice - le pipeline devra être changé.

Causes des coups de bélier

La raison la plus importante est la fermeture brutale des vannes d'arrêt. Si l'eau coule en un mince filet, le risque est minime, mais avec des ouvertures / fermetures soudaines du robinet, le danger est maximisé.

Pourquoi un coup de bélier se produit-il dans le système d'alimentation en eau:

1. Avec mise en marche soudaine de pompes puissantes. Cela se produit lorsque l'alimentation des objets équipés de stations de pompage puissantes est instable.
2. En présence de bouchons d'air dans le système d'alimentation en eau, chauffage. Par conséquent, avant de mettre en service des systèmes fermés avec un véhicule liquide, il faut d'abord évacuer l'air.

Aujourd'hui, les coups de bélier sont considérés comme les facteurs les plus courants de défaillance des systèmes d'alimentation en eau. Cela est dû à l'émergence de nouvelles vannes d'arrêt qui ne nécessitent pas de longs tours de vanne (robinet) pour ouvrir / fermer l'eau.

Comment se protéger des coups de bélier

Il existe plusieurs façons d'aider à se débarrasser d'un phénomène tel que le coup de bélier dans le système d'alimentation en eau. Certains experts estiment qu'une approche holistique de l'utilisation de plusieurs méthodes aidera à éviter de gros problèmes.

• Fermeture en douceur des vannes. Un tel arrêt du liquide est associé à une augmentation régulière de la pression. Dans ce cas, une onde de retour ne se forme pas, ce qui augmente la densité de l'eau à contre-courant.
• Plus le diamètre du tuyau est grand, plus le risque de formation de coups de bélier est faible. Parce que la vitesse de déplacement dans une grande section est toujours inférieure à celle d'une petite section.
• Vous pouvez utiliser des inserts élastiques devant les vannes d'arrêt, qui se dilateront avec l'augmentation de la pression et l'éteindront partiellement.
• Installation de joints de dilatation. Par exemple, ce rôle peut être joué par un accumulateur hydraulique, sa capacité (volume) est suffisante pour accepter l'excès d'eau éjecté de la canalisation par haute pression. Vous pouvez installer un soi-disant pressostat dans le système d'alimentation en eau. Il n'épargne pas les coups de bélier, mais il arrête la pompe si la pression dans le réseau commence à dépasser un certain niveau. Veuillez noter que le relais n'éteint pas immédiatement l'unité de pompage.
• L'un des moyens les plus efficaces de se débarrasser des coups de bélier consiste à installer une vanne spéciale. Un diaphragme rigide est installé à l'intérieur de celui-ci, qui, avec l'augmentation de la pression dans le réseau d'alimentation en eau, commence à se dilater, c'est-à-dire augmente le volume d'espace pour le liquide en expansion. Cet élément de protection est généralement installé à côté de la pompe après le clapet anti-retour.

  
  Valve de protection contre les coups de bélier

• Aujourd'hui, les fabricants proposent également des installations totalement uniques contre les coups de bélier. Par exemple, le système Ermangizer. Il est basé sur un convertisseur de système qui démarre la pompe en douceur. Dans ce cas, le système contrôle entièrement le fonctionnement de la pompe. Avec son aide, vous pouvez garantir un débit d'eau uniforme et stable d'un robinet ou d'un mélangeur.

Il y a un autre point qui concerne l'aspect purement juridique de la question. Toutes les communications techniques d'un immeuble d'appartements appartiennent aux sociétés de gestion qui les desservent et en sont responsables. Ainsi, lors de l'exploitation de ces réseaux, il est nécessaire d'évaluer le système d'approvisionnement en eau et le reste également. Le fait est qu'il y a trop de consommateurs dans ces maisons, dont chacun doit être alimenté en eau sous une certaine pression. Et cela est indiqué dans les documents législatifs.

Stand d'approvisionnement en eau d'un immeuble de plusieurs étages

Autrement dit, il s'avère qu'au dernier étage, par exemple, d'un immeuble de vingt étages, l'eau du robinet doit couler de la même manière que dans l'appartement du premier étage. Par conséquent, à l'intérieur du système d'alimentation en eau, une surpression est créée par des pompes afin d'équilibrer ses indicateurs le long de la hauteur de la colonne montante. Imaginez maintenant ce qui se passerait si un grand nombre de consommateurs étaient déconnectés en même temps, ce qui se produit généralement la nuit. La pression dans la colonne montera rapidement, ce qui entraîne des chocs hydrauliques. Par conséquent, ce sont les sociétés de gestion qui sont responsables de l'installation des joints de dilatation ou autres dispositifs contenant des coups de bélier.

D'où la conclusion que si l'entreprise n'a pas vérifié l'approvisionnement en eau à domicile, si les systèmes de protection fonctionnent mal ou ne fonctionnent pas du tout, alors le chef de cette entreprise est responsable de tout. Pour lui toutes les plaintes et réclamations. Et si la direction se désabonne seulement, vous pouvez alors saisir le tribunal en toute sécurité, ce qui prendra le parti des consommateurs, c'est-à-dire des résidents de la maison.

Introduction d'amortisseurs

Les hydroaccumulateurs et les amortisseurs mis en œuvre aujourd'hui sont capables de remplir simultanément plusieurs fonctions importantes. Ils collectent non seulement le liquide, mais éliminent également l'excès d'eau du système et aident également à prévenir diverses manifestations indésirables. Les accumulateurs hydrauliques remplissent toutes les fonctions des unités de compensation. Ils sont installés uniquement dans le sens du flux principal d'eau dans les sections du circuit de chauffage, où la probabilité d'une diminution ou d'une augmentation soudaine du niveau de la pression mesurée est particulièrement élevée.

Une sorte d'extincteur, ainsi qu'un accumulateur hydraulique, dans la pratique, est un ballon volumineux en acier, qui peut facilement contenir jusqu'à 35 litres de liquide. Ils comprennent deux sections séparées par une cloison en caoutchouc ou en caoutchouc durable à la fois.En cas d'augmentation de pression, tous les coups de bélier sont redirigés vers le réservoir. En raison de la flexion de la membrane impliquée au moment d'une forte augmentation des indicateurs, les spécialistes parviennent à obtenir l'effet d'expansion forcée du contour.

Les tuyaux en caoutchouc renforcé résistant à la chaleur ou en plastique élastique agissent comme des éléments amortisseurs. Pour obtenir l'effet souhaité, il suffit largement d'utiliser un produit d'une longueur de 35 centimètres. Si la canalisation est longue, la section de l'amortisseur doit être augmentée d'au moins 12 cm.

Amortisseur de coup de bélier de haute qualité

Options pour améliorer l'ensemble du système dans son ensemble

L'amélioration de l'ensemble du système implique l'installation de dispositifs pour l'élimination complète de la surpression.

Amortisseur et accumulateurs de coups de bélier

Le travail de ces éléments comprend les actions suivantes: la collecte de l'eau avec l'élimination ultérieure de son excès du système et la prévention des coups de bélier.

L'accumulateur est monté à l'endroit le plus probable des chutes de pression le long du mouvement de l'eau dans le système. Extérieurement, ces dispositifs représentent des flacons en acier d'un volume allant jusqu'à 30 litres. À l'intérieur, la structure est divisée en deux parties au moyen d'une membrane en caoutchouc ou en caoutchouc. Lors des fluctuations de pression, le coup de bélier est «dirigé» vers le réservoir, où il est compensé grâce à la membrane flexible. Des tuyaux en plastique élastique ou en caoutchouc renforcé sont également utilisés pour l'absorption des chocs. De plus, il suffit d'utiliser une section d'un tel tuyau amortisseur d'une longueur d'environ 0,2 à 0,3 mètre seulement. Dans le cas où le système est plus étendu, vous pouvez ajouter encore 0,1 m d'amortisseur.

Vanne à membrane

L'installation de cet élément est effectuée près de la pompe au coude du tuyau. Avec une augmentation de la pression, il élimine un excès de fluide. La vanne peut être entraînée de deux manières:

1. Utilisation du contrôleur
2. Utilisation d'un appareil pilote. Au moment de l'apparition d'une pression accrue, l'élément est complètement ouvert. Et pendant la période de normalisation, il se ferme progressivement.

Shunt de valve de thermorégulation

La conception de l'appareil est représentée par un tube d'un diamètre de 0,2 à 0,5 mm. Le shunt est monté dans le sens de l'écoulement du fluide dans la canalisation. Le plus souvent, le shunt est installé dans une conduite complètement nouvelle, car divers dépôts sur la surface interne des tuyaux utilisés depuis longtemps peuvent annuler son fonctionnement. Lors de son installation dans une ancienne canalisation, il est impératif d'utiliser des filtres à eau.

Thermostat super protection

Ce mécanisme désactive le système lorsque la pression atteint la marque maximale autorisée. La conception de l'élément contient un mécanisme à ressort qui ne permettra pas à la vanne de se fermer en cas de coup de bélier.

Qu'est-ce qu'un coup de bélier dans un système d'alimentation en eau

Un coup de bélier est une augmentation puissante à court terme de la pression d'un liquide qui circule dans les tuyaux. La pression augmente en raison du changement du débit.

Le signe de changement de pression affecte le type de coup de bélier:

• positif - auquel la pression augmente en raison de la fermeture brusque de la vanne ou de l'inclusion de l'unité de pompage;
• négatif - auquel la pression augmente en raison de l'arrêt de la pompe.

Selon les lois de la physique, même lorsque le robinet est soudainement fermé, l'eau continue de bouger. Seul le débit le plus proche de la vanne s'arrête, les couches restantes continuent de s'écouler. La collision des couches arrêtées et en mouvement entraîne également une augmentation de la pression. Si nous imaginons que l'entrée a été brusquement fermée devant une foule en mouvement, alors les premiers rangs se sont déjà arrêtés - les suivants tombent dessus, continuant à marcher, cela s'avère être un coup de cœur. L'eau agit également, ce qui provoque un coup de bélier.

La pression monte instantanément, le niveau monte de plusieurs dizaines d'atmosphères. Les conséquences ne peuvent être évitées.

Théorie des coups de bélier

L'apparition du phénomène n'est possible qu'en raison du manque de compensation des pertes de charge. Un saut à un endroit entraîne la propagation de la force sur toute la longueur du pipeline. S'il y a un point faible dans le système, le matériau peut être déformé ou détruit complètement, un trou est formé dans le système.

L'effet a été découvert pour la première fois à la fin du XIXe siècle par le scientifique russe N.E. Joukovski. Il a également dérivé une formule permettant de calculer le temps nécessaire pour fermer le robinet afin d'éviter des conséquences désagréables. La formule ressemble à ceci: Dp = p (u0-u1), où:

• Dp est l'augmentation de pression en N / m2;
• p est la densité du liquide en kg / m3;
• u0, u1 - indicateurs moyens de la vitesse de l'eau dans la canalisation avant et après la fermeture des robinets.

Pour savoir comment prouver le coup de bélier dans un système d'alimentation en eau, vous devez connaître le diamètre et le matériau du tuyau, ainsi que le degré de compressibilité de l'eau. Tous les calculs sont effectués après avoir établi le paramètre de densité de l'eau. Il diffère par la quantité de sels dissous. La détermination de la vitesse de propagation du coup de bélier est faite par la formule c = 2L / T, où:

• c - désignation de la vitesse de l'onde de choc;
• L est la longueur du pipeline;
• T est le temps.

La simplicité de la formule permet d'identifier rapidement la vitesse de propagation d'un choc, qui, en fait, est une onde avec des oscillations d'une fréquence donnée. Et maintenant, comment connaître les fluctuations par unité de temps.

Pour cela, la formule M = 2L / a est utile, où:

• M est la durée du cycle d'oscillation;
• L est la longueur du pipeline;
• a - vitesse de l'onde en m / s.

Pour simplifier tous les calculs, la connaissance de la vitesse de l'onde de choc à l'impact pour les tuyaux constitués des matériaux les plus courants permettra:

• acier = 900-1300 m / s;
• fonte = 1000-1200 m / s;
• plastique = 300-500 m / s.

Vous devez maintenant remplacer les valeurs de la formule et calculer la fréquence des oscillations du coup de bélier dans la section d'alimentation en eau d'une longueur donnée. La théorie des coups de bélier aidera à prouver rapidement l'occurrence du phénomène et à prévenir les risques éventuels lors de la planification de la construction d'une maison ou du remplacement de la plomberie, du système de chauffage.

Quelques mots sur la théorie

Sur l'apparition de phénomènes de choc dans les canalisations sous pression lorsque les vannes d'arrêt étaient fermées, cela devenait connu dès le début de leur fonctionnement.

Initialement utilisées, les vannes en liège coupent instantanément l'écoulement de l'eau, déclenchant un coup de bélier.

Et que savez-vous d'un phénomène tel que la cavitation, ce que c'est, est écrit dans un article utile. Découvrez comment fabriquer un générateur de chaleur par cavitation à faire soi-même.

Comment détartrer la machine à laver est écrit ici.

Sur la page: https://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/vygrebnaya-yama/zhiroulovitel.html, il est écrit sur le dispositif de piège à graisse des égouts.

Destruction des conduites d'alimentation en eau centralisées, à la suite de cela, le phénomène a eu lieu, pratiquement, dans toutes les villes.

À des degrés divers, des travaux sur l'étude des coups de bélier ont été menés à la fois en Russie et à l'étranger, notamment:

• par les frères Montgolfier,
• L'inventeur suisse E. Argan,
• M. Bulton,
• Professeur de l'Université de Kazan I.S. Gromeka.

Destruction massive de conduites d'eau à Moscou à la fin du XIXe siècle, l'administration municipale, qui fonctionnait à cette époque, contraint d'organiser une commission pour élucider les causes et développer des méthodes de lutte contre ce phénomène.

À l'invitation de l'ingénieur en chef du système d'approvisionnement en eau de Moscou, N.P. Zimin, le professeur de mécanique de l'école technique supérieure de Moscou Nikolai Yegorovich Joukovski a participé à ses travaux.

La recherche a été menée sur la base de la station de pompage d'eau Alekseevskaya.

Des manomètres et des enregistreurs ont été utilisés pour les travaux.installé sur les chantiers par découpage dans une conduite d'eau en fonte (lire comment le faire ici).

Des tronçons de canalisations d'un diamètre de 2, 4 et 6 pouces ont été acheminés sur la surface et reliés à un conduit d'eau qui était chargé d'alimenter la ville.

Le sujet de la recherche était la dynamique du mouvement des fluides, les changements de pression dans les tuyaux lorsque les amortisseurs sont déclenchés.

Les résultats ont confirmé que la cause de la destruction de la plomberie il y a eu une onde de choc qui apparaît et se propage lorsque les vannes d'arrêt se déclenchent rapidement.

Sur la base des conclusions de la commission, des mesures ont été prises, dont la principale a été la fermeture et l'ouverture progressives des vannes.

Le matériau collecté a permis à N.E. Joukovski d'obtenir un rapport pour le temps d'actionnement de la vanne, ce qui a complètement exclu les coups de bélier, ou réduit ses conséquences au minimum:

• t = L * v / 75P.

La formule comprend les quantités:

• t est le temps de réponse du robinet-vanne en secondes;
• L est la longueur de la section du pipeline en brasses;
• v est la vitesse de l'écoulement du fluide dans la canalisation en pieds, par seconde;

P est la pression admissible pour le matériau du tuyau dans les atmosphères.

Ce ratio et d'autres résultats de recherche ont été inclus dans les travaux de N.E. Joukovski "Sur le choc hydraulique dans les conduites d'eau", dont les matériaux ont été présentés dans un rapport à la Société polytechnique le 26 septembre 1897.

Méthodes de protection de base

Pour protéger les matériaux, l'équipement et les communications contre les coups de bélier, les méthodes suivantes sont utilisées:

1. Installation de thermostats avec shunt intégré;
2. Inserts en plastique;
3. Installation de dispositifs à membrane;
4. Contrôle des modes de fonctionnement de la pompe en fonction des données du capteur de pression dans le système;
5. Mesures préventives générales.

Les thermorégulateurs avec shunt intégré sont installés en tant que vannes d'arrêt. Un shunt est un tube de petit diamètre qui laisse passer l'excès de liquide de refroidissement lorsque la pression augmente.

Les éléments en acier sont le plus souvent susceptibles d'être détruits par les coups de bélier en raison de la rigidité de la structure, de l'absence d'effet d'amortissement des chocs. Pour créer un amortisseur, de petites sections de tuyaux en polymère sont souvent coupées, qui ont une bonne flexibilité. En cas de coup de bélier, ils compensent la force de choc en se pliant, sans être endommagés.

Les accumulateurs hydrauliques et les vases d'expansion font également un bon travail d'augmentation de la pression, prenant en charge l'excédent. La membrane, en caoutchouc ou en polymère, se plie, comprime l'air dans la chambre à air. L'eau provenant du chauffage pénètre dans l'espace vacant, la pression totale dans le système diminue.

Les pompes de circulation sont équipées d'un système de contrôle de la pression. Le capteur surveille la pression de l'eau dans le réseau. Lorsque la valeur est augmentée, il émet une commande pour diminuer la vitesse de la pompe. Ce système est applicable aux pompes avec contrôle de fréquence de la vitesse de rotation de la roue.

Mesures préventives générales pour éviter les coups de bélier et leurs conséquences:

• Effectuer un contrôle en douceur des vannes d'arrêt;
• Allumez les pompes à basse vitesse;
• Vérifier les performances des bouches d'aération et des soupapes de sécurité;
• Purger régulièrement l'air de l'équipement en temps opportun;
• Effectuer régulièrement une inspection visuelle de l'intégrité des éléments structurels du chauffage;
• Surveiller l'intégrité de la membrane expansée.

Le coup de bélier est un phénomène fréquent et dangereux dans les réseaux de chaleur. Leur prévention en temps opportun évitera les dommages aux communications et aux équipements de chauffage, préservera leur intégrité et leurs performances.

Les propriétaires d'appartements privés et de maisons entendent souvent des coups forts et distincts dans le pipeline de chauffage équipé. Beaucoup ne prêtent pas l'attention voulue à ce phénomène, mais l'issue de la situation peut être très différente. Les spécialistes doivent souvent corriger les résultats de la destruction de pièces importantes.

Dans certains cas, des blessures aux résidents sont possibles. Les coups de bélier dans le système de chauffage équipé sont la principale cause de la plupart des pannes et de la destruction des équipements de chauffage.Une solution de haute qualité et opportune de ce problème est d'une grande importance pour le fonctionnement stable et sans problème du système.

Conséquences classiques d'une urgence

Comment faire face aux coups de bélier

Pour se protéger contre les effets des coups de bélier sur les systèmes d'alimentation en eau et en chaleur, un certain nombre de mesures sont utilisées. Certains d'entre eux sont indicatifs pour une utilisation partout, tandis que d'autres sont utilisés pour des pipelines d'un certain but.

Chevauchement lisse

Vous devez vous débarrasser de la tentation de faire face rapidement à une tâche aussi simple que l'ouverture ou la fermeture d'une vanne. Cela devrait être fait lentement et en douceur. Si la valve est serrée, elle est autorisée à déplacer sa poignée avec de petites secousses. C'est donc coutumier dans les entreprises industrielles, mais indicatif de l'exécution et de la vie de tous les jours.

Pour éviter les coups de bélier, il est recommandé de fermer le robinet à bille en douceur

Dans ce cas, un coup de bélier se produit toujours. Mais il se décompose en plusieurs petits en force. L'énergie qui agit une fois sur les tuyaux lorsque la vanne est soudainement fermée est divisée en parties qui ne créent pas de fortes chutes de pression. Et donc - pas dangereux.

Dépréciation

Avec le contrôle manuel du mouvement des écoulements de fluide, il est possible de réaliser leur recouvrement ou ouverture en douceur. Mais les thermostats qui contrôlent automatiquement le processus du système de chauffage ne sont pas capables de cela.

Pour atténuer les coups de bélier dans le système, des dispositifs amortisseurs y sont installés. Avant le site d'installation de la vanne thermostatique, une partie du tuyau rigide est remplacée par un tuyau élastique. Le caoutchouc résistant à la chaleur ou le plastique renforcé sont utilisés comme matériaux pour cela.

Comme ces matériaux peuvent s'étirer, ils prendront sa force au moment du coup de bélier. Ayant brièvement augmenté de diamètre, l'amortisseur agira comme un amortisseur et relâchera la pression devant la vanne fermée.

Pour la plupart des systèmes, il suffit d'installer une section de tuyau élastique de l'ordre de 20 à 30 cm.Pour les tuyaux prolongés, elle peut être augmentée de 10 cm supplémentaires.

Chirurgie de pontage

La méthode implique une révision manuelle des vannes thermiques. Pour le mettre en œuvre, la connaissance de leur conception est nécessaire, sinon l'appareil ne peut qu'être endommagé.

Le shunt est un tube mince d'un diamètre de 0,2 à 0,4 mm. Il est inséré dans la vanne dans le sens du mouvement du fluide. Pendant le fonctionnement, cela n'affecte en aucun cas les performances du système, mais avec une forte augmentation de la pression, cela aidera à le purger dans la canalisation derrière la vanne.

Remarque: de telles mesures ne seront utiles que dans les systèmes constitués de nouveaux pipelines, et de préférence non métalliques. La présence de rouille annule tous les efforts et astuces, car elle obstruera rapidement le trou.

Au lieu d'installer le tube, il suffit de percer un trou du diamètre approprié.

Thermostats protégés

L'industrie produit des thermostats équipés d'un dispositif de protection contre les coups de bélier. Ils ont un mécanisme à ressort installé entre la vanne et la tête thermique. La disponibilité de cet appareil lors de l'achat d'un thermostat peut être trouvée dans sa documentation technique.

Lorsque la pression est dépassée, le ressort, en s'étirant, empêche la vanne de se fermer complètement. Le même processus se déroule que pour le contournement - la surpression est libérée dans la canalisation en aval de la vanne. Lorsque le coup de bélier s'arrête, le ressort ferme complètement la vanne.

Important: les thermostats équipés d'un système de protection contre les coups de bélier sont installés dans le système dans exactement une direction, indiquée par la flèche sur le corps.

Compensateurs

Un des dispositifs de compensation utilisés dans les systèmes de chauffage (il convient également pour l'alimentation en eau) pour se protéger contre les coups de bélier est un accumulateur hydraulique. Il s'agit d'un réservoir divisé en deux parties par une membrane souple en caoutchouc ou en caoutchouc.

Il y a de l'eau dans la partie inférieure du réservoir connecté au système. Le dessus contient de l'air sous pression.Un produit de conception similaire fait partie d'une station de pompage automatique et y sert à arrêter la pompe lorsque la pression nominale dans le système est atteinte.

Dans le cadre du système de chauffage, le compensateur est connecté aux lieux de survenue possible de coups de bélier. Au moment de l'augmentation de la pression du fluide, on appuie sur la membrane de l'accumulateur. L'air au-dessus est comprimé, la membrane se déplace vers elle. En raison de l'augmentation du volume occupé par le liquide, la pression dans celui-ci diminue.

Dès que l'impact du coup de bélier prend fin, la membrane revient à sa place. L'utilisation d'accumulateurs en cours de route vous permet d'éliminer l'excès de liquide du système.

Pour créer un effet amortisseur dans les systèmes d'alimentation en eau, en plus des hydroaccumulateurs, des amortisseurs spéciaux sont utilisés.

Dispositif compensateur

Soupapes de sécurité

Il était une fois, des médecins hypertendus organisaient des saignements pour un patient. Moins de fluide signifie moins de pression. Les soupapes de sécurité fonctionnent de la même manière.

Ils sont placés dans les endroits les plus dangereux soumis aux coups de bélier. Ils fonctionnent soit comme des dispositifs indépendants, soit à partir de la commande du contrôleur, qui contrôle le fonctionnement du système et dispose d'informations sur la pression à des points spécifiés.

Dès que la pression sur le site d'installation de la soupape de sécurité dépasse le niveau seuil, elle s'ouvre et expulse le liquide en excès à l'extérieur. Naturellement, cela se produit là où ils ne causeront de tort ou d'inconfort à personne.

Au fur et à mesure que la pression diminue, la vanne se ferme et revient à son état d'origine.

Soupape de décharge

Modernisation d'une vanne thermostatique

Cet accessoire est un tube compact. Le jeu final peut varier de 0,2 à 0,6 millimètre. Le shunt est monté dans le sens du fluide en circulation. La tâche principale de la pièce est de réduire progressivement la pression lorsque des surcharges sont détectées. Lors de la conception de systèmes autonomes, la méthode de manœuvre est nécessairement utilisée, car ce n'est que dans ce cas qu'il est possible de protéger le nouveau pipeline contre la rupture.

Cet effet est dû à la présence de rouille et d'autres débris dans les tuyaux usés, ce qui constitue un obstacle sérieux à l'obtention du résultat souhaité. C'est pour cette raison que lors de l'utilisation du shunt à la sortie même du circuit de chauffage équipé, il est conseillé d'installer des filtres à eau de haute qualité.

Brève description

Un coup de bélier très courant dans un système de chauffage de haute qualité bien équipé est une sorte de phénomène basé sur les normes de la dynamique de diverses substances. La manifestation elle-même diffère en ce que, avec un changement périodique de la vitesse de mouvement de l'écoulement du fluide de travail, une augmentation de la pression est observée. L'eau agit comme le principal caloporteur, dont le principal indicateur est l'incompressibilité. Pendant la période de circulation du liquide de refroidissement chargé à travers les canalisations et les éléments chauffants, divers obstacles hydrauliques peuvent se présenter sur son trajet. Dans la plupart des cas, il s'agit de virages, de changements brusques du diamètre des canalisations, ainsi que de vannes de type d'arrêt et de contrôle.

Dans les conditions défavorables créées, le liquide de refroidissement peut endommager les éléments qui présentent une forte résistance hydraulique à l'écoulement. Il peut s'agir de convecteurs, de coudes de tuyaux, de divers appareils, de radiateurs et même d'échangeurs de chaleur de chaudière.

Un accident peut bien survenir à la suite d'une usure progressive de la structure de commande et de ses éléments, ou à la suite de l'impact soudain d'une forte augmentation des performances. Dans toutes les situations, les conséquences d'un coup de bélier entraînent un gaspillage de matière pour éliminer la fuite. Afin de ne pas vous retrouver dans une telle situation, il faut comprendre les raisons de base de la formation d'un coup de bélier.Les conséquences d'un accident sont toujours imprévisibles, allant de la panne la plus courante de la pompe de circulation à l'inondation à grande échelle de toute la maison. Tout dépend de la qualité et de la puissance du système.

Les conséquences les plus courantes de l'exposition aux coups de bélier

Chevauchement progressif du système

C'est l'une des exigences les plus importantes lors du démarrage puis de l'arrêt d'une installation de chauffage. Tous les paramètres optimaux sont décrits en détail dans les documents d'accompagnement de base. La raison entière est que l'énergie accumulée du coup de bélier, en raison de la résistance accrue des parois du tuyau, peut ne pas agir avec toute sa puissance.

Cette fonction est obtenue grâce à une flexion ultra-rapide dans la direction souhaitée. Avec une force d'impact finale égale, l'indicateur de puissance de l'influence sur une certaine section du système diminuera considérablement. Grâce à une mise en marche en douceur, les spécialistes peuvent augmenter considérablement le taux de montée en pression dans le temps, minimisant ainsi le risque d'endommagement du système de chauffage d'un chalet ou d'un immeuble à appartements.

Définition

Le coup de bélier est un phénomène physique caractérisé par une augmentation rapide de la pression du fluide dans une zone éloignée du système et une modification du débit.

Dans les systèmes de chauffage, en règle générale, l'eau agit comme un caloporteur, et elle est connue pour être incompressible, comme de nombreux liquides. La circulation peut être obstruée. De plus, pour l'apparition d'un coup de bélier, l'obstacle doit apparaître brusquement. En raison de l'obstacle, l'eau perd sa vitesse et la pente est réduite à zéro.

Lors de l'arrêt du volume d'eau, la force du dispositif de pompage continue à agir sur celui-ci, ce qui produit le mouvement du liquide. En raison de la force du pompage en place, la pression de l'eau augmente, ce qui se reflète sur les parois des tuyaux et des cuves.

Avec l'élimination rapide de l'obstacle, le liquide de refroidissement se précipitera vers la résistance et la pression les plus basses. Pour autant, il va acquérir une grande vitesse du fait de la différence de pression au point haute pression et au point libre.

L'eau se déplace très rapidement et, en raison de ses propres propriétés de non compressibilité, peut endommager les éléments et les structures du système de chauffage. Le coup porté peut souvent être comparé à la force d'un coup de marteau à pleine force. Par conséquent, de puissants chocs d'eau dans le système de chauffage peuvent dépressuriser les structures, perturber des éléments individuels. Une personne court le risque de blessures et de brûlures.

Les batteries gargouillent

La raison suivante du bruit dans les tuyaux de chauffage métalliques est l'air. Si quelque chose bouillonne et bouillonne constamment dans la batterie, comme dans l'estomac d'une vache malade - lui, chérie. L'isolation phonique des tuyaux de chauffage, même si elle était réalisée, ne donnerait rien - le son sera entendu à travers les parois du radiateur.

Êtes-vous au dernier étage d'une maison avec une sortie inférieure (lorsque les tuyaux d'alimentation et de retour de chauffage sont situés au sous-sol)? Recherchez ensuite un robinet Mayevsky sur le radiateur ou un cavalier entre les pièces adjacentes - un appareil qui aide à libérer l'air.

Dans tous les autres cas, il vaut la peine de rechercher une contre-pente (bien sûr, si le système de chauffage fonctionne normalement à tous les autres égards, à l'exception du bruit). Un radiateur suspendu avec une inclinaison ou une section d'alimentation, qui est plus basse à la colonne montante qu'à proximité de la batterie elle-même - c'est ce que vous devez réparer, et très probablement en été - il est difficilement possible d'arrêter le système de chauffage en hiver pendant une longue période, surtout dans le climat rigoureux de la Sibérie ou de l'Extrême-Orient serait une bonne idée.