Colpo d'ariete nell'approvvigionamento idrico e nel sistema di riscaldamento: cause e loro eliminazione

Misure preventive di base

Oltre al rigoroso rispetto di tutte le regole operative stabilite, è possibile prevenire il verificarsi di un incidente se una serie di azioni preventive vengono eseguite in modo tempestivo e regolare. L'intera ragione è che nel sistema di riscaldamento o di approvvigionamento idrico principale, assolutamente tutti i processi sono strettamente interconnessi. Un colpo d'ariete, imprevisto dall'utente, è solo l'ultima fase distruttiva, che può portare a varie conseguenze negative. Tutto ciò sta accadendo sullo sfondo delle condizioni tecniche relativamente scadenti dei tubi utilizzati da anni.

Le cadute di pressione e le vibrazioni che si generano contribuiscono solo alla formazione di varie crepe nello spessore del metallo. Nel tempo compaiono difetti più gravi che, dopo l'inizio di un colpo d'ariete, si manifestano istantaneamente in zone di stress interno troppo elevato. Possono essere varie curve, giunti meccanici e persino saldature.

Le manipolazioni preventive includono i seguenti passaggi:

1. Controllo puntuale della pressione dietro la membrana flessibile del vaso di espansione sfruttato. Se durante questa procedura la procedura guidata rileva risultati insoddisfacenti, è vietato far funzionare il sistema senza una regolazione qualitativa.
2. Verifica dell'integrità dei gruppi di sicurezza coinvolti. Questo vale per una presa d'aria, una valvola di sicurezza e un classico manometro.
3. Controllo della posizione della valvola dei raccordi metallici di intercettazione e comando.
4. Controlla periodicamente lo stato di tutti i filtri. Questi elementi sono responsabili della ritenzione di sabbia fine, scaglie classiche, frammenti di ruggine. Se necessario, il master deve pulire e quindi risciacquare i filtri.
5. Verifica della tenuta del sistema in uso. È inoltre necessario controllare il grado di usura di tutti gli elementi.

Molti esperti consigliano di sostituire il classico tubo rigido con un prodotto in plastica. È più flessibile da usare e si espande rapidamente sotto pressione. Ma devi stare attento, poiché la depressurizzazione delle articolazioni non è esclusa.

Un approccio professionale alla prevenzione, che mira a mantenere le condizioni ottimali complessive dell'impianto di riscaldamento e di riscaldamento dell'acqua, include necessariamente tipi di lavoro elementari. Non è consigliabile ignorare questa fase. Ciò è dovuto al fatto che riparare il riscaldamento in una casa privata comporta un grande spreco di denaro e tempo libero. Tutte le misure di protezione descritte saranno efficaci se l'approccio al lavoro è completo. Solo in una tale situazione è possibile neutralizzare varie conseguenze indesiderabili e prolungare il periodo del lavoro coordinato del sistema.

Installazione di un filtro di lavaggio di alta qualità

Modernizzazione e cambiamento del sistema

Molti dei problemi associati al colpo d'ariete sono causati da carenze nel sistema stesso. Uno dei motivi, ad esempio, potrebbe essere l'unione di tubi di grandi dimensioni con tubi di diametro inferiore. La resistenza risultante impedisce il libero passaggio del liquido e contribuisce ad un aumento della pressione. Questo può essere eliminato revisionando il sistema di riscaldamento. Nel corso della sua attuazione, è necessario prevedere una serie di misure che migliorino significativamente la sua capacità di resistere a un colpo d'ariete. Tra questi vale la pena notare:

• dispositivi ammortizzanti, che sono pezzi di plastica elastica, installati davanti al termostato al posto di un tubo rigido;

Ammortizzatore del colpo d'ariete Valtec CAR-19

• l'introduzione di uno shunt con fori appositamente realizzati, che consente di ridurre la pressione risultante;
• utilizzo di termostati speciali con protezione dal colpo d'ariete.

Queste sono solo alcune delle misure per ridurre le conseguenze e la possibilità di colpi d'ariete. Dopo aver deciso su di loro, è possibile redigere un preventivo per la riparazione dell'impianto di riscaldamento.

Fluttuazioni e loro cause

I picchi di pressione indicano un malfunzionamento del sistema. Il calcolo delle perdite di carico nell'impianto di riscaldamento è determinato sommando le perdite ad intervalli individuali, che compongono l'intero ciclo. L'identificazione precoce della causa e la sua eliminazione possono prevenire problemi più gravi che portano a riparazioni costose.

Se la pressione nell'impianto di riscaldamento scende, ciò può essere dovuto ai seguenti motivi:

• l'aspetto di una perdita;
• guasto delle impostazioni del vaso di espansione;
• guasto delle pompe;
• la comparsa di microfessure nello scambiatore di calore della caldaia;
• interruzione di corrente.

Come aumentare la pressione nel sistema di riscaldamento?

Il vaso di espansione regola la pressione differenziale

In caso di perdite, tutti i punti di connessione devono essere controllati. Se la causa non viene identificata visivamente, è necessario esaminare ciascuna area separatamente. Per questo, le valvole dei rubinetti vengono chiuse in sequenza. I manometri mostreranno la variazione di pressione dopo aver tagliato una particolare sezione. Dopo aver trovato una connessione problematica, deve essere serrata, precedentemente sigillata ulteriormente. Se necessario, il gruppo o parte del tubo viene sostituito.

Il vaso di espansione regola le differenze dovute al riscaldamento e al raffreddamento del liquido. Un segno di un malfunzionamento del serbatoio o di un volume insufficiente è un aumento della pressione e un ulteriore calo.

Aggiungere una distanza dell'1,25% a questo risultato. Il liquido riscaldato, espandendosi, farà uscire l'aria dal serbatoio attraverso la valvola nel vano aria. Dopo che l'acqua si è raffreddata, diminuirà di volume e la pressione nel sistema sarà inferiore a quella richiesta. Se il vaso di espansione è più piccolo del necessario, è necessario sostituirlo.

Un aumento di pressione può essere causato da una membrana danneggiata o da un'errata impostazione del regolatore di pressione dell'impianto di riscaldamento. Se la membrana è danneggiata, il nipplo deve essere sostituito. È semplice e veloce. Per configurare il serbatoio, è necessario scollegarlo dal sistema. Quindi pompare la quantità richiesta di atmosfere nella camera d'aria con una pompa e installarla di nuovo.

È possibile determinare il malfunzionamento della pompa spegnendola. Se non accade nulla dopo l'arresto, la pompa non funziona. Il motivo potrebbe essere un malfunzionamento dei suoi meccanismi o una mancanza di potenza. Devi assicurarti che sia connesso alla rete.

Se ci sono problemi con lo scambiatore di calore, è necessario sostituirlo. Durante il funzionamento possono comparire microfessure nella struttura metallica. Questo non può essere eliminato, solo sostituzione.

Perché la pressione nell'impianto di riscaldamento aumenta?

Le ragioni di questo fenomeno possono essere una scorretta circolazione del fluido o il suo completo arresto dovuto a:

• la formazione di una sacca d'aria;
• intasamento della tubazione o dei filtri;
• funzionamento del regolatore di pressione riscaldamento;
• alimentazione continua;
• valvole di intercettazione sovrapposte.

Come eliminare le gocce?

Un blocco d'aria nel sistema non consente il passaggio del fluido. L'aria può essere solo sfiatata. Per fare ciò, durante l'installazione, è necessario prevedere l'installazione di un regolatore di pressione per l'impianto di riscaldamento - uno sfiato d'aria a molla. Funziona in modalità automatica. I radiatori del nuovo design sono dotati di elementi simili. Si trovano nella parte superiore della batteria e funzionano in modalità manuale.

Perché la pressione nell'impianto di riscaldamento aumenta quando lo sporco e le incrostazioni si accumulano nei filtri e sulle pareti dei tubi? Perché il flusso del fluido è ostruito. Il filtro dell'acqua può essere pulito rimuovendo l'elemento filtrante. È più difficile sbarazzarsi di incrostazioni e blocchi nei tubi.In alcuni casi, il lavaggio con mezzi speciali aiuta. A volte il problema può essere risolto solo sostituendo la sezione del tubo.

Il regolatore di pressione del riscaldamento in caso di aumento della temperatura, chiude le valvole attraverso le quali il liquido entra nell'impianto. Se questo è irragionevole da un punto di vista tecnico, il problema può essere risolto regolando. Se questa procedura non è possibile, sostituire il gruppo. Se il sistema di controllo elettronico del trucco si guasta, deve essere regolato o sostituito.

Il famigerato fattore umano non è stato ancora cancellato. Pertanto, in pratica, le valvole di intercettazione si sovrappongono, il che porta alla comparsa di una maggiore pressione nell'impianto di riscaldamento. Per normalizzare questa cifra, è sufficiente aprire le valvole.

Un colpo d'ariete costante può provocare l'incidente più pericoloso: la rottura del tubo

Il colpo d'ariete è il più pericoloso e fastidioso negli impianti di riscaldamento a pavimento. Il liquido caldo si muove lungo i contorni dei pavimenti. L'entità delle conseguenze è influenzata dal luogo in cui si è formato l'ostacolo. Se c'è un ostacolo all'inizio del sistema, la pressione aumenterà leggermente, se si forma un ostacolo alla fine della tubazione, la pressione aumenterà ulteriormente.

Di norma, l'effetto idraulico si verifica se durante l'installazione dell'impianto di riscaldamento vengono utilizzati prodotti di dimensioni diverse. Se i contorni non sono equalizzati in diametro mediante adattatori, la pressione aumenterà sicuramente.

Come protezione antiurto, nella tubazione è installata una valvola a forma di termostato.

Per questo c'è un fenomeno di idropercussione.

Se la tubazione perde completamente o parzialmente la sua permeabilità, la pressione all'interno aumenta.

La posa impropria dei tubi dell'acqua provoca clic e colpi al suo interno, che indicano un colpo d'ariete. I suoni vengono prodotti quando il fluido interrompe improvvisamente il flusso nel sistema e quindi riprende.

Quando il liquido all'interno del tubo si trova su un ostacolo, la sua velocità diminuisce, mentre il volume aumenta costantemente. Non avendo sbocco per lo scarico, il flusso crea un'onda nella direzione opposta, che si scontra con il flusso generale, aumentando talvolta la pressione fino ad un massimo di 20 atmosfere.

La tenuta del tubo non consente al liquido di fuoriuscire verso l'esterno, la forza di impatto risultante comporta un grande pericolo sotto forma di rottura della tubazione.

Per i sistemi di riscaldamento e di approvvigionamento idrico, è necessario utilizzare tubi speciali senza cuciture secondo GOST 3262-75 o prodotti a pressione in metallo-plastica realizzati in conformità con GOST 18599.

Le ragioni del verificarsi del colpo d'ariete sono considerate:

1. malfunzionamento della pompa che fornisce la circolazione.

2. accumulo d'aria all'interno del sistema.

3. interruzioni di corrente.

4. Netta sovrapposizione della valvola a saracinesca.

Un improvviso aumento di pressione nel tubo si verifica se, all'accensione della pompa, la girante inizia a girare ad alta velocità.

In un sistema di riscaldamento autonomo, vengono installate sempre più valvole a sfera, che non hanno un funzionamento regolare. Il movimento rapido della gru ha una proprietà negativa, perché provoca il colpo d'ariete.

L'uso di gru a vite è considerato più sicuro, perché il dispositivo fornisce uno svolgimento regolare della boccola.

Il colpo d'ariete si verifica quando il sistema viene avviato con aria non rilasciata. L'acqua che entra nel tubo scorre in una sacca d'aria, che inverte l'ammortizzazione del flusso.

Eliminazione del problema.

L'installazione di protezione dei sistemi di tubazioni può eliminare le cause del colpo d'ariete.

Per questo, vengono utilizzati vari metodi.

1. Arresto graduale del sistema di tubazioni.

L'avvio o l'arresto regolare del sistema garantisce l'assenza di colpi d'ariete, questo requisito è specificato in Gost.

Poiché le pareti dei tubi sono elastiche, l'energia dell'impatto non influisce su tutta la potenza contemporaneamente.I tubi compensano una parte dell'impatto dovuto alla deformazione della struttura, pertanto l'aumento della forza d'impatto avviene gradualmente.

Pertanto, se la forza d'impatto totale è la stessa, il suo impatto diminuirà costantemente. La commutazione regolare o graduale garantisce un aumento graduale della pressione, che causerà danni minori ai tubi.

Attenzione! È meglio installare valvole di intercettazione con un lungo periodo di tempo per chiudere o fornire acqua.

2. Installazione di strutture automatiche.

Il controllo automatico deve avere un'impostazione per una variazione graduale della pressione nella tubazione. Per questo vengono installate pompe che hanno la funzione di variare automaticamente il numero di giri, oppure apparecchiature funzionanti tramite controllo elettronico, all'interno delle quali sono presenti convertitori di frequenza.

Attenzione! I dispositivi automatici consentono di controllare il flusso del fluido e la sua pressione nel sistema.

Le pompe automatiche con controllo della velocità aumentano o diminuiscono gradualmente la pressione dell'acqua. L'automazione ha lo scopo di svolgere due compiti: monitorare le cadute di pressione e regolarle se necessario.

Possibili conseguenze di un colpo d'ariete e suo pericolo

I segni del fenomeno possono essere riconosciuti da suoni estranei nel sistema: clic, colpi, crolli. Aiuteranno anche i segni visivi: rubinetti, miscelatori, raccordi a compressione con guarnizioni in gomma che perdono.

Quando il sistema di alimentazione dell'acqua è esposto a frequenti colpi d'ariete, anche con una forza debole, le guarnizioni, le guarnizioni vengono prima schiacciate. La violazione della tenuta del sistema può portare alla comparsa di centri di deformazione e rottura dei tubi.

A causa dell'aumento della pressione, l'alimentazione idrica viene interrotta. Ma questo non è l'unico fastidio. Se un colpo d'ariete ha portato alla rottura completa di un tubo, ad esempio in un condominio, l'intera struttura viene lasciata senza acqua. Il flusso di liquido rovina la proprietà dei proprietari degli appartamenti, i vicini dei piani inferiori sono allagati. Di conseguenza - lavori per la riparazione e il restauro di diversi oggetti abitativi.

Un colpo d'ariete nel sistema di approvvigionamento di acqua calda, oltre al danno finale alla proprietà, minaccia di ustioni. Il pericolo minaccia quando il sistema di riscaldamento è depressurizzato, dove il vettore mantiene una temperatura di + 70 ° C ed è costantemente sotto pressione. L'interruzione di una batteria o di una tubazione durante la stagione di riscaldamento invernale danneggerà il sistema. Frost finirà l'attività distruttiva: la pipeline dovrà essere cambiata.

Cause del colpo d'ariete

Il motivo più importante è la brusca chiusura delle valvole di intercettazione. Se l'acqua scorre in un ruscello sottile il rischio è minimo, ma con improvvise aperture / chiusure del rubinetto il pericolo è massimizzato.

Perché altrimenti si verifica un colpo d'ariete nel sistema di approvvigionamento idrico:

1. Con accensione improvvisa di potenti pompe. Si verifica quando l'alimentazione di oggetti dotati di potenti stazioni di pompaggio è instabile.
2. In presenza di prese d'aria nel sistema di approvvigionamento idrico, riscaldamento. Pertanto, prima di mettere in funzione sistemi chiusi con un veicolo liquido, è necessario prima evacuare l'aria.

Oggi, i colpi d'ariete sono considerati i fattori più comuni nel fallimento dei sistemi di approvvigionamento idrico. Ciò è dovuto all'emergere di nuove valvole di intercettazione che non richiedono lunghi giri della valvola (rubinetto) per aprire / chiudere l'acqua.

Come proteggersi dai colpi d'ariete

Esistono diversi modi per sbarazzarsi di un fenomeno come il colpo d'ariete nel sistema di approvvigionamento idrico. Alcuni esperti ritengono che un approccio olistico all'utilizzo di più metodi aiuterà a evitare grossi problemi.

• Chiusura regolare delle valvole. Tale arresto del liquido è associato a un aumento graduale della pressione. In questo caso, non si forma un'onda all'indietro, che aumenta la densità dell'acqua in un flusso controcorrente.
• Maggiore è il diametro del tubo, minore è il rischio di formazione di colpi d'ariete. Perché la velocità di movimento in una sezione ampia è sempre inferiore rispetto a una piccola.
• È possibile utilizzare inserti elastici davanti alle valvole di intercettazione, che si espandono con l'aumentare della pressione, spegnendola parzialmente.
• Installazione di giunti di dilatazione. Ad esempio, questo ruolo può essere svolto da un accumulatore idraulico, la sua capacità (volume) è sufficiente per accettare l'acqua in eccesso espulsa dalla tubazione ad alta pressione. È possibile installare un cosiddetto pressostato nel sistema di approvvigionamento idrico. Non salva dal colpo d'ariete, ma spegne la pompa se la pressione nella rete inizia a superare un certo livello. Si prega di notare che il relè non spegne immediatamente l'unità di pompaggio.
• Uno dei modi più efficaci per sbarazzarsi del colpo d'ariete è installare una valvola speciale. Al suo interno è installato un diaframma rigido che, con l'aumentare della pressione nella rete di approvvigionamento idrico, inizia ad espandersi, cioè aumenta il volume di spazio per il liquido in espansione. Questo elemento protettivo viene solitamente installato accanto alla pompa dopo la valvola di ritegno.

  
  Valvola anti colpo d'ariete

• Oggi i produttori offrono anche installazioni completamente uniche contro i colpi d'ariete. Ad esempio, il sistema Ermangizer. Si basa su un convertitore di sistema che avvia la pompa senza problemi. In questo caso, il sistema controlla completamente il funzionamento della pompa. Con il suo aiuto, puoi garantire un flusso d'acqua stabile e uniforme da un rubinetto o un miscelatore.

C'è un altro punto che riguarda l'aspetto puramente legale della questione. Tutte le comunicazioni di ingegneria di un condominio appartengono alle società di gestione che le servono e ne sono responsabili. Quindi, mentre si gestiscono queste reti, è necessario valutare il sistema di approvvigionamento idrico e anche il resto. Il fatto è che ci sono troppi consumatori in queste case, ognuno dei quali deve essere rifornito di acqua sotto una certa pressione. E questo è indicato nei documenti legislativi.

Stand di approvvigionamento idrico di un edificio multipiano

Cioè, si scopre che all'ultimo piano di, diciamo, un edificio di venti piani, l'acqua del rubinetto dovrebbe fluire allo stesso modo dell'appartamento al primo piano. Pertanto, all'interno del sistema di approvvigionamento idrico, la pressione in eccesso viene creata dalle pompe per bilanciare i suoi indicatori lungo l'altezza del montante. Ora immagina cosa accadrebbe se un gran numero di consumatori venisse spento contemporaneamente, cosa che di solito accade di notte. La pressione nel montante aumenterà rapidamente, il che porta a shock idraulici. Pertanto, sono le società di gestione che sono responsabili dell'installazione di giunti di dilatazione o altri dispositivi che contengono colpi d'ariete.

Da qui la conclusione che se l'azienda non ha controllato l'approvvigionamento idrico a casa, se i sistemi di protezione funzionano male o non funzionano affatto, il capo di questa azienda è responsabile di tutto. A lui tutte le lamentele e le affermazioni. E se la direzione annulla solo l'iscrizione, puoi tranquillamente andare in tribunale, che si schiererà dalla parte dei consumatori, cioè i residenti della casa.

Introduzione di ammortizzatori

Gli idroaccumulatori e gli ammortizzatori implementati oggi sono in grado di svolgere contemporaneamente diverse importanti funzioni. Non solo raccolgono liquidi, ma eliminano anche l'acqua in eccesso dal sistema e aiutano anche a prevenire varie manifestazioni indesiderate. Gli accumulatori idraulici svolgono tutte le funzioni delle unità di compensazione. Sono installati solo nella direzione del flusso principale dell'acqua in quelle sezioni del circuito di riscaldamento, dove la probabilità di un'improvvisa diminuzione o aumento del livello della pressione misurata è particolarmente alta.

Una sorta di estintore, oltre che un accumulatore idraulico, in pratica, è un capiente pallone in acciaio, che può contenere comodamente fino a 35 litri di liquido. Includono due sezioni separate contemporaneamente da una resistente gomma o da un divisorio in gomma.In caso di aumento della pressione, tutti i colpi d'ariete vengono reindirizzati al serbatoio. A causa della flessione della membrana coinvolta al momento di un forte aumento degli indicatori, gli specialisti riescono a ottenere l'effetto di espansione forzata del contorno.

Tubi in gomma rinforzata resistente al calore o plastica elastica fungono da elementi ammortizzanti. Per ottenere l'effetto desiderato, è sufficiente utilizzare un prodotto con una lunghezza di 35 centimetri. Se la tubazione è lunga, la sezione dell'ammortizzatore deve essere aumentata di almeno 12 cm.

Ammortizzatore del colpo d'ariete di alta qualità

Opzioni per migliorare l'intero sistema nel suo insieme

Il miglioramento dell'intero sistema implica l'installazione di dispositivi per la completa eliminazione delle sovrapressioni.

Ammortizzatori e accumulatori contro il colpo d'ariete

Il lavoro di questi elementi prevede le seguenti azioni: raccolta dell'acqua con successiva rimozione del suo eccesso dall'impianto e prevenzione del colpo d'ariete.

L'accumulatore è montato nel punto più probabile di cadute di pressione lungo il movimento dell'acqua nel sistema. Esternamente, questi dispositivi rappresentano fiasche in acciaio con un volume fino a 30 litri. All'interno la struttura è divisa in due parti mediante una membrana in gomma o gomma. Durante le fluttuazioni di pressione il colpo d'ariete viene “diretto” al serbatoio, dove viene compensato grazie alla membrana flessibile. Per l'assorbimento degli urti vengono utilizzati anche tubi in plastica elastica o gomma rinforzata. Inoltre, è sufficiente utilizzare una sezione di tale tubo ammortizzante con una lunghezza di soli 0,2-0,3 metri. Nel caso in cui il sistema sia più esteso, è possibile aggiungere altri 0,1 m di ammortizzatore.

Valvola diaframmatica

L'installazione di questo elemento viene eseguita vicino alla pompa sulla curva del tubo. Con un aumento della pressione, rimuove un eccesso di liquido. La valvola può essere azionata in due modi:

1. Utilizzo del controller
2. Utilizzando un dispositivo pilota. Al momento del verificarsi di una maggiore pressione, l'elemento è completamente aperto. E durante il periodo di normalizzazione, si chiude gradualmente.

Derivazione della valvola di termoregolazione

Il design del dispositivo è rappresentato da un tubo con un diametro di 0,2 - 0,5 mm. Lo shunt è montato nella direzione del flusso del fluido nella tubazione. Molto spesso, lo shunt viene installato in una tubazione completamente nuova, poiché vari depositi sulla superficie interna di tubi utilizzati a lungo possono annullarne il funzionamento. Quando lo si installa in una vecchia tubazione, è imperativo utilizzare filtri per l'acqua.

Termostato di protezione eccellente

Questo meccanismo spegne il sistema quando la pressione raggiunge il segno massimo consentito. Il design dell'elemento contiene un meccanismo a molla che non consente la chiusura della valvola in caso di colpo d'ariete.

Cos'è il colpo d'ariete in un sistema di approvvigionamento idrico

Un colpo d'ariete è un potente aumento a breve termine della pressione di un liquido che circola nei tubi. La pressione aumenta a causa della variazione della portata.

Il segno del cambio di pressione influisce sul tipo di colpo d'ariete:

• positivo - a cui la pressione aumenta a causa della brusca chiusura della valvola o dell'inclusione del gruppo pompa;
• negativo - a cui la pressione aumenta a causa dell'arresto della pompa.

Secondo le leggi della fisica, anche quando il rubinetto viene chiuso improvvisamente, l'acqua continua a muoversi. Solo il flusso più vicino alla valvola si ferma, gli strati rimanenti continuano a fluire. La collisione degli strati fermi e in movimento provoca anche un aumento della pressione. Se immaginiamo che l'ingresso sia stato bruscamente chiuso di fronte a una folla in movimento, allora le prime file si sono già fermate - le successive inciampano su di loro, continuando a camminare, risulta essere una cotta. Anche l'acqua agisce, provocando un colpo d'ariete.

La pressione aumenta istantaneamente, il livello sale di diverse decine di atmosfere. Le conseguenze non possono essere evitate.

Teoria del colpo d'ariete

Il verificarsi del fenomeno è possibile solo per la mancata compensazione delle perdite di carico. Un salto in un punto provoca la propagazione della forza lungo l'intera lunghezza della tubazione. Se c'è un punto debole nel sistema, il materiale può essere deformato o distrutto completamente, si forma un buco nel sistema.

L'effetto fu scoperto per la prima volta alla fine del XIX secolo dallo scienziato russo N.E. Zhukovsky. Ha anche derivato una formula con cui calcolare il periodo di tempo necessario per chiudere il rubinetto al fine di evitare spiacevoli conseguenze. La formula è simile a questa: Dp = p (u0-u1), dove:

• Dp è l'aumento della pressione in N / m2;
• p è la densità del liquido in kg / m3;
• u0, u1 - indicatori medi della velocità dell'acqua nella tubazione prima e dopo la chiusura dei rubinetti.

Per sapere come provare il colpo d'ariete in un sistema di approvvigionamento idrico, è necessario conoscere il diametro e il materiale del tubo, nonché il grado di comprimibilità dell'acqua. Tutti i calcoli vengono eseguiti dopo aver stabilito il parametro di densità dell'acqua. Differisce nella quantità di sali disciolti. La determinazione della velocità di propagazione di un colpo d'ariete viene effettuata secondo la formula c = 2L / T, dove:

• c - designazione della velocità dell'onda d'urto;
• L è la lunghezza della tubazione;
• T è il momento.

La semplicità della formula permette di identificare rapidamente la velocità di propagazione di uno shock, che, appunto, è un'onda con oscillazioni di una data frequenza. E ora come scoprire le fluttuazioni per unità di tempo.

Per questo, è utile la formula M = 2L / a, dove:

• M è la durata del ciclo di oscillazione;
• L è la lunghezza della tubazione;
• a - velocità dell'onda in m / s.

Per semplificare tutti i calcoli, la conoscenza della velocità dell'onda d'urto all'impatto per tubi realizzati con i materiali più diffusi consentirà:

• acciaio = 900-1300 m / s;
• ghisa = 1000-1200 m / s;
• plastica = 300-500 m / s.

Ora è necessario sostituire i valori nella formula e calcolare la frequenza di oscillazione del colpo d'ariete nella sezione della rete idrica di una determinata lunghezza. La teoria del colpo d'ariete aiuterà a dimostrare rapidamente il verificarsi del fenomeno e prevenire possibili rischi quando si pianifica la costruzione di una casa o si sostituisce l'impianto idraulico e di riscaldamento.

Qualche parola sulla teoria

Sul verificarsi di fenomeni di shock nelle condotte in pressione quando le valvole di intercettazione furono chiuse, si seppe con l'inizio del loro funzionamento.

Inizialmente utilizzate, le valvole di sughero interrompono istantaneamente il flusso d'acqua, provocando un colpo d'ariete.

E cosa sai di un fenomeno come la cavitazione, di cosa si tratta, è scritto in un articolo utile. Leggi come puoi realizzare un generatore di calore a cavitazione fai-da-te.

Come decalcificare la lavatrice è scritto qui.

Nella pagina: https://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/vygrebnaya-yama/zhiroulovitel.html è scritto sul dispositivo di trappola del grasso delle fognature.

Distruzione di condutture di approvvigionamento idrico centralizzato, in conseguenza di ciò, il fenomeno si è verificato, praticamente, in ogni città.

A vari livelli, il lavoro sullo studio del colpo d'ariete è stato svolto sia in Russia che all'estero, in particolare:

• dai fratelli Montgolfier,
• Inventore svizzero E. Argan,
• M. Bulton,
• Professore dell'Università di Kazan I.S. Gromeka.

Distruzione di massa delle condutture dell'acqua a Mosca alla fine dell'Ottocento l'Amministrazione Comunale, allora operante, costrinse ad organizzare una commissione per chiarire le cause e sviluppare metodi per contrastare questo fenomeno.

Su invito dell'ingegnere capo del sistema di approvvigionamento idrico di Mosca N.P. Zimin, ha preso parte ai suoi lavori il professore di meccanica della scuola tecnica superiore di Mosca Nikolai Yegorovich Zhukovsky.

La ricerca è stata condotta sulla base della stazione di pompaggio dell'acqua Alekseevskaya.

Manometri e registratori sono stati utilizzati per il lavoro.installato sui siti tagliando un tubo dell'acqua in ghisa (leggi come farlo qui).

Sezioni di condutture con un diametro di 2, 4 e 6 pollici sono state instradate sulla superficie e collegate a un condotto idrico che era responsabile dell'approvvigionamento della città.

L'oggetto della ricerca è stata la dinamica del movimento del fluido, le variazioni di pressione nei tubi quando vengono attivati ​​gli smorzatori.

I risultati hanno confermato che la causa della distruzione dell'impianto idraulico c'è stata un'onda d'urto che appare e si propaga quando le valvole di intercettazione vengono attivate rapidamente.

Sulla base delle conclusioni della commissione, sono state prese misure, la principale delle quali è stata la graduale chiusura e apertura delle valvole.

Il materiale raccolto ha permesso a N.E. Zhukovsky di ottenere un rapporto per il tempo di attivazione della valvola, che escludeva completamente il colpo d'ariete o ne riduceva al minimo le conseguenze:

• t = L * v / 75P.

La formula include le quantità:

• t è il tempo di risposta della valvola a saracinesca in secondi;
• L è la lunghezza della sezione della tubazione in braccia;
• v è la velocità del flusso del fluido nella tubazione in piedi, al secondo;

P è la pressione ammissibile per il materiale del tubo nelle atmosfere.

Questo rapporto e altri risultati della ricerca sono stati inclusi nel lavoro di N.E. Zhukovsky "Sullo shock idraulico nelle condutture dell'acqua", i cui materiali furono presentati in un rapporto alla Società Politecnica il 26 settembre 1897.

Metodi di protezione di base

Per proteggere i materiali, le apparecchiature e le comunicazioni dai colpi d'ariete, vengono utilizzati i seguenti metodi:

1. Installazione di termostati con shunt incorporato;
2. Inserti in plastica;
3. Installazione di dispositivi a membrana;
4. Controllo delle modalità di funzionamento della pompa in base ai dati del sensore di pressione nel sistema;
5. Misure preventive generali.

I termoregolatori con deviatore integrato sono installati come valvole di intercettazione. Uno shunt è un tubo di piccolo diametro che consente il passaggio del refrigerante in eccesso quando la pressione aumenta.

Gli elementi in acciaio sono spesso suscettibili alla distruzione del colpo d'ariete a causa della rigidità della struttura, dell'assenza di un effetto ammortizzante. Per creare un ammortizzatore, vengono spesso tagliate piccole sezioni di tubi in polimero, che hanno una buona flessibilità. In caso di colpo d'ariete, compensano la forza d'urto piegandosi, senza subire danni.

Accumulatori idraulici e vasi di espansione fanno anche un buon lavoro di aumento della pressione, assumendosi l'eccesso. La membrana, in gomma o polimero, si piega, comprime l'aria nella camera d'aria. L'acqua del riscaldamento entra nello spazio vuoto, la pressione totale nel sistema diminuisce.

Le pompe di circolazione sono dotate di un sistema di controllo della pressione. Il sensore monitora la pressione dell'acqua nella rete. Quando il valore viene aumentato, emette un comando per diminuire la velocità della pompa. Questo sistema è applicabile a pompe con controllo di frequenza della velocità di rotazione della girante.

Misure preventive generali per prevenire i colpi d'ariete e le loro conseguenze:

• Eseguire un controllo regolare delle valvole di intercettazione;
• Accendere le pompe a bassa velocità;
• Verificare le prestazioni delle prese d'aria e delle valvole di sicurezza;
• Spurgare regolarmente e tempestivamente l'aria dall'attrezzatura;
• Effettuare regolarmente un'ispezione visiva per l'integrità degli elementi strutturali del riscaldamento;
• Monitorare l'integrità della membrana expansomate.

Il colpo d'ariete è un fenomeno frequente e pericoloso nelle reti di riscaldamento. La loro prevenzione tempestiva salverà le comunicazioni e le apparecchiature di riscaldamento da eventuali danni, preservandone l'integrità e le prestazioni.

I proprietari di appartamenti e case privati ​​spesso sentono colpi acuti e distinti nella conduttura di riscaldamento attrezzata. Molti non prestano la dovuta attenzione a questo fenomeno, ma l'esito della situazione può essere molto diverso. Gli specialisti devono spesso correggere i risultati della distruzione di parti importanti.

In alcuni casi, sono possibili lesioni ai residenti. Il colpo d'ariete nel sistema di riscaldamento attrezzato è la causa principale della maggior parte dei guasti e della distruzione delle apparecchiature di riscaldamento.Una soluzione tempestiva e di alta qualità a questo problema è di grande importanza per il funzionamento stabile e senza problemi del sistema.

Conseguenze classiche di un'emergenza

Come affrontare il colpo d'ariete

Per proteggere dagli effetti del colpo d'ariete sui sistemi di fornitura di acqua e calore, vengono utilizzate una serie di misure. Alcuni di essi sono indicativi per l'utilizzo ovunque, mentre altri sono utilizzati per condutture di un determinato scopo.

Sovrapposizione liscia

Devi liberarti della tentazione di far fronte rapidamente a un compito così semplice come aprire o chiudere una valvola. Questo dovrebbe essere fatto lentamente e senza intoppi. Se la valvola è stretta, è consentito muovere la maniglia con piccoli scatti. Quindi è consuetudine nelle imprese industriali, ma indicativo di esecuzione e nella vita di tutti i giorni.

Per evitare colpi d'ariete, si consiglia di chiudere la valvola a sfera senza intoppi

In questo caso, si verifica ancora un colpo d'ariete. Ma si scompone in diversi piccoli in forza. L'energia che una volta agisce sui tubi quando la valvola viene chiusa improvvisamente viene scomposta in porzioni che non creano forti cadute di pressione. E quindi - non pericoloso.

Ammortamento

Con il controllo manuale del movimento dei flussi di fluido, è possibile realizzare la loro liscia sovrapposizione o apertura. Ma i termostati che controllano automaticamente il processo del sistema di riscaldamento non sono in grado di farlo.

Per mitigare il colpo d'ariete nel sistema, sono installati dispositivi di assorbimento degli urti. Prima del luogo di installazione della valvola termostatica, una parte del tubo rigido viene sostituita con una elastica. Come materiali vengono utilizzati gomma resistente al calore o plastica rinforzata.

Poiché questi materiali possono allungarsi, assumeranno la sua forza al momento del colpo d'ariete. Dopo aver aumentato brevemente il diametro, l'ammortizzatore fungerà da ammortizzatore e rilascerà la pressione davanti alla valvola chiusa.

Per la maggior parte degli impianti è sufficiente installare una sezione di tubo elastico dell'ordine di 20-30 cm, per tubi prolungati può essere aumentata di altri 10 cm.

Intervento di bypass

Il metodo prevede la revisione manuale delle valvole termiche. Per implementarlo, è necessaria la conoscenza del loro design, altrimenti il ​​dispositivo può essere solo danneggiato.

Lo shunt è un tubo sottile con un diametro di 0,2 - 0,4 mm. Viene inserito nella valvola nella direzione del movimento del fluido. Durante il funzionamento, non influisce in alcun modo sulle prestazioni del sistema, ma con un forte aumento della pressione, aiuterà a spurgarlo nella tubazione dietro la valvola.

Nota: tali misure aiuteranno solo nei sistemi costituiti da nuove condutture e preferibilmente non in metallo. La presenza di ruggine annulla tutti gli sforzi e i trucchi, poiché ostruirà rapidamente il foro.

Invece di installare il tubo, potrebbe essere sufficiente praticare un foro del diametro appropriato.

Termostati protetti

L'industria produce termostati dotati di dispositivo di protezione dal colpo d'ariete. Hanno un meccanismo a molla installato tra la valvola e la testina termica. La disponibilità di questo dispositivo al momento dell'acquisto di un termostato può essere trovata nella sua documentazione tecnica.

Quando la pressione viene superata, la molla, allungandosi, impedisce alla valvola di chiudersi completamente. Lo stesso processo avviene per il bypass: la pressione in eccesso viene rilasciata nella tubazione a valle della valvola. Quando il colpo d'ariete si ferma, la molla chiuderà completamente la valvola.

Importante: I termostati dotati di sistema di protezione dal colpo d'ariete sono installati nel sistema esattamente in una direzione, indicata dalla freccia sul corpo.

Compensatori

Uno dei dispositivi di compensazione utilizzati negli impianti di riscaldamento (è adatto anche per l'alimentazione idrica) per la protezione dai colpi d'ariete è un accumulatore idraulico. È un serbatoio diviso in due parti da una gomma flessibile o una membrana di gomma.

C'è acqua nella parte inferiore del serbatoio collegata all'impianto. La parte superiore contiene aria pressurizzata.Un prodotto di design simile fa parte di una stazione di pompaggio automatica e serve a spegnere la pompa quando viene raggiunta la pressione nominale nel sistema.

Come parte dell'impianto di riscaldamento, il compensatore è collegato ai luoghi di possibile insorgenza del colpo d'ariete. Al momento della sua crescente pressione del fluido preme sulla membrana dell'accumulatore. L'aria sopra di essa è compressa, la membrana si sposta verso di essa. A causa dell'aumento del volume occupato dal liquido, la pressione in esso diminuisce.

Non appena termina l'impatto del colpo d'ariete, la membrana torna al suo posto. L'utilizzo di accumulatori lungo il percorso consente di rimuovere il fluido in eccesso dall'impianto.

Per creare un effetto ammortizzante nei sistemi di approvvigionamento idrico, oltre agli idroaccumulatori, vengono utilizzati ammortizzatori speciali.

Dispositivo compensatore

Valvole di sicurezza

C'era una volta, i medici con la pressione alta organizzavano il salasso per un paziente. Meno fluido significa meno pressione. Le valvole di sicurezza funzionano allo stesso modo.

Sono collocati nei luoghi più pericolosi soggetti a colpi d'ariete. Funzionano come dispositivi indipendenti o dal comando del controller, che controlla il funzionamento del sistema e ha informazioni sulla pressione in esso nei punti dati.

Non appena la pressione nel sito di installazione della valvola di sicurezza supera il livello di soglia, si aprirà e getterà fuori il fluido in eccesso. Naturalmente, questo accade dove non causeranno danno o disagio a nessuno.

Man mano che la pressione diminuisce, la valvola si chiuderà, tornando al suo stato originale.

Valvola di sfiato

Retrofitting di una valvola termostatica

Questo accessorio è un tubo compatto. Il gioco finale può variare da 0,2 a 0,6 millimetri. Lo shunt è montato nella direzione del fluido in circolo. Il compito principale della parte è ridurre gradualmente la pressione quando vengono rilevati sovraccarichi. Quando si progettano sistemi autonomi, viene necessariamente utilizzato il metodo di manovra, poiché solo in questo caso è possibile proteggere la nuova tubazione dalla rottura.

Questo effetto è dovuto alla presenza di ruggine e altri detriti nei tubi usurati, che è un serio ostacolo al raggiungimento del risultato desiderato. È per questo motivo che quando si utilizza lo shunt all'uscita stessa del circuito di riscaldamento attrezzato, è consigliabile installare filtri per l'acqua di alta qualità.

Breve descrizione

Un colpo d'ariete molto comune in un sistema di riscaldamento di alta qualità ben attrezzato è un tipo di fenomeno che si basa sulle norme della dinamica di varie sostanze. La manifestazione stessa differisce in quanto con un cambiamento periodico della velocità di movimento del flusso del fluido di lavoro, si osserva un aumento della pressione. L'acqua funge da principale vettore di calore, il cui indicatore principale è l'incomprimibilità. Durante il periodo di circolazione del refrigerante caricato attraverso tubazioni ed elementi riscaldanti, possono sorgere vari ostacoli idraulici sul suo percorso. Nella maggior parte dei casi, si tratta di curve, bruschi cambiamenti nel diametro delle tubazioni, nonché valvole del tipo di intercettazione e controllo.

Nelle condizioni sfavorevoli che si creano, il refrigerante può danneggiare quegli elementi che presentano una forte resistenza idraulica al flusso. Questi possono essere convettori, curve di tubi, dispositivi vari, radiatori e persino scambiatori di calore per caldaie.

Un incidente può anche verificarsi a causa dell'usura graduale della struttura operativa e dei suoi elementi, o come conseguenza dell'impatto improvviso di un forte aumento delle prestazioni. In tutte le situazioni, le conseguenze di un colpo d'ariete comportano uno spreco di materiale per eliminare la perdita. Per non trovarti in una situazione del genere, dovresti capire le ragioni fondamentali della formazione di un colpo d'ariete.Le conseguenze di un incidente sono sempre imprevedibili e vanno dal guasto più comune della pompa di circolazione all'allagamento su larga scala dell'intera casa. Tutto dipende dalla qualità e dalla potenza del sistema.

Le conseguenze più comuni dell'esposizione al colpo d'ariete

Sovrapposizione graduale del sistema

Questo è uno dei requisiti più importanti quando si avvia e poi si spegne un impianto di riscaldamento. Tutti i parametri ottimali sono descritti in dettaglio nei documenti di accompagnamento di base. L'intera ragione è che l'energia accumulata dal colpo d'ariete, a causa della maggiore resistenza delle pareti del tubo, potrebbe non agire con tutta la sua potenza.

Questa caratteristica si ottiene piegando alla velocità della luce nella direzione desiderata. A parità di forza di impatto finale, l'indicatore di potenza dell'influenza su una determinata sezione del sistema diminuirà in modo significativo. Grazie all'accensione regolare, gli specialisti possono estendere in modo significativo la velocità di aumento della pressione nel tempo, riducendo al minimo la probabilità di danni al sistema di riscaldamento di un cottage o di un condominio.

Definizione

Il colpo d'ariete è un fenomeno fisico caratterizzato da un rapido aumento della pressione del fluido in un'area remota dell'impianto e da una variazione della portata.

Nei sistemi di riscaldamento, di regola, l'acqua funge da vettore di calore ed è nota per essere incomprimibile, come molti liquidi. La circolazione potrebbe essere ostruita. Inoltre, per la comparsa di un colpo d'ariete, l'ostacolo deve apparire bruscamente. A causa dell'ostacolo l'acqua perde la sua velocità e la pendenza si riduce a zero.

Durante l'arresto del volume d'acqua, la forza del dispositivo di pompaggio continua ad agire su di esso, che produce il movimento del liquido. A causa della forza del pompaggio in atto, la pressione dell'acqua aumenta, che si riflette sulle pareti di tubi e recipienti.

Con la rapida rimozione dell'ostacolo, il liquido di raffreddamento correrà verso la resistenza e la pressione più basse. Nonostante ciò, acquisirà una grande velocità a causa della differenza di pressione nel punto di alta pressione e nel punto libero.

L'acqua si muove molto rapidamente e, a causa delle sue proprietà intrinseche di non compressibilità, può danneggiare gli elementi e le strutture del sistema di riscaldamento. Il colpo inferto può spesso essere paragonato alla forza di un colpo di martello con tutta la forza. Pertanto, potenti shock d'acqua nel sistema di riscaldamento possono depressurizzare le strutture, interrompere i singoli elementi. Una persona corre il rischio di lesioni e ustioni.

Le batterie gorgogliano

Il motivo successivo del rumore nei tubi di riscaldamento in metallo è l'aria. Se qualcosa gorgoglia e ribolle costantemente nella batteria, come nello stomaco di una mucca malata - lui, tesoro. L'isolamento acustico dei tubi del riscaldamento, anche se fosse eseguito, non darebbe nulla: il suono si sentirà attraverso le pareti del radiatore.

Ti trovi all'ultimo piano di una casa con scarico dal basso (quando sia la mandata del riscaldamento che il tubo di ritorno si trovano nel seminterrato)? Quindi cerca un rubinetto Mayevsky sul radiatore o un ponticello tra stanze adiacenti: un dispositivo che aiuta a rilasciare l'aria.

In tutti gli altri casi, vale la pena cercare una contropendenza (ovviamente, se l'impianto di riscaldamento funziona normalmente sotto tutti gli altri aspetti, tranne che per il rumore). Un radiatore appeso con un'inclinazione o una sezione di alimentazione, che è più in basso sul montante che vicino alla batteria stessa - questo è ciò che devi riparare, e molto probabilmente in estate - è quasi impossibile fermare il sistema di riscaldamento in inverno per lungo tempo, soprattutto nel clima rigido della Siberia o dell'Estremo Oriente, sarebbe una buona idea.