Uderzenie wodne w instalacji wodociągowej i grzewczej - przyczyny i ich eliminacja

Podstawowe środki zapobiegawcze

Oprócz ścisłego przestrzegania wszystkich ustalonych zasad operacyjnych, można zapobiec wystąpieniu wypadku, jeśli szereg działań zapobiegawczych zostanie przeprowadzonych w sposób terminowy i regularny. Cały powód jest taki, że w głównym systemie grzewczym lub wodociągowym absolutnie wszystkie procesy są ze sobą ściśle powiązane. Uderzenie wodne, nieprzewidziane przez użytkownika, to tylko ostatni etap destrukcji, który może prowadzić do różnych negatywnych konsekwencji. Wszystko to dzieje się na tle stosunkowo złego stanu technicznego rur używanych od lat.

Spadki ciśnienia i powstające wibracje przyczyniają się tylko do powstawania różnych pęknięć na grubości metalu. Z biegiem czasu pojawiają się poważniejsze wady, które po wystąpieniu uderzenia hydraulicznego natychmiast objawiają się w obszarach zbyt dużego stresu wewnętrznego. Mogą to być różne zagięcia, połączenia mechaniczne, a nawet spoiny.

Manipulacje zapobiegawcze obejmują następujące kroki:

1. Terminowe sprawdzenie ciśnienia za elastyczną membraną eksploatowanego naczynia wzbiorczego. Jeśli podczas tej procedury kreator wykryje niezadowalające wyniki, zabrania się obsługi systemu bez korekty jakościowej.
2. Sprawdzanie kondycji zaangażowanych grup zabezpieczeń. Dotyczy to odpowietrznika, zaworu bezpieczeństwa, a także klasycznego manometru.
3. Kontrola pozycji zaworów odcinających i kontrolnych metalowych łączników.
4. Okresowo sprawdzaj stan wszystkich filtrów. Elementy te odpowiadają za zatrzymywanie drobnego piasku, klasycznej zgorzeliny, fragmentów rdzy. W razie potrzeby kapitan musi wyczyścić, a następnie wypłukać filtry.
5. Testowanie systemu pod kątem wycieków. Musisz również sprawdzić stopień zużycia wszystkich elementów.

Wielu ekspertów zaleca zastąpienie klasycznej sztywnej rury produktem z tworzywa sztucznego. Jest bardziej elastyczny w użyciu i szybko rozszerza się pod naciskiem. Ale musisz być ostrożny, ponieważ nie wyklucza się obniżenia ciśnienia w stawach.

Profesjonalne podejście do profilaktyki, mające na celu utrzymanie ogólnego optymalnego stanu instalacji grzewczej i ciepłej wody, z konieczności obejmuje elementarne rodzaje prac. Nie zaleca się ignorowania tego etapu. Wynika to z faktu, że naprawa ogrzewania w prywatnym domu wiąże się z dużą stratą pieniędzy i czasu wolnego. Wszystkie opisane środki ochrony będą skuteczne, jeśli podejście do pracy będzie kompleksowe. Tylko w takiej sytuacji można zneutralizować różne niepożądane konsekwencje i wydłużyć okres skoordynowanej pracy systemu.

Instalacja wysokiej jakości filtra myjącego

Modernizacja i zmiana systemu

Wiele problemów związanych z uderzeniem wodnym jest spowodowanych wadami samego systemu. Jednym z powodów może być na przykład łączenie dużych rur z rurami o mniejszej średnicy. Powstały opór utrudnia swobodny przepływ cieczy i przyczynia się do wzrostu ciśnienia. Możesz to wyeliminować, przeprowadzając generalny przegląd systemu grzewczego. W trakcie jego realizacji konieczne jest zapewnienie szeregu środków, które znacznie poprawią jego odporność na uderzenie wodne. Wśród nich warto zwrócić uwagę na:

• urządzenia amortyzujące, które są kawałkami elastycznego tworzywa sztucznego, zainstalowanymi przed termostatem zamiast sztywnej rury;

Amortyzator hydrauliczny Valtec CAR-19

• wprowadzenie bocznika ze specjalnie wykonanymi otworami, co pozwala zmniejszyć powstałe ciśnienie;
• zastosowanie specjalnych termostatów z zabezpieczeniem przed uderzeniem wodnym.

To tylko niektóre ze środków zmniejszających konsekwencje i możliwość wystąpienia uderzenia hydraulicznego. Decydując się na nie, można sporządzić kosztorys naprawy systemu grzewczego.

Wahania i ich przyczyny

Skoki ciśnienia wskazują na awarię systemu. Obliczenie strat ciśnienia w systemie grzewczym odbywa się poprzez zsumowanie strat w poszczególnych przedziałach czasu, które składają się na cały cykl. Wczesna identyfikacja przyczyny i jej eliminacja może zapobiec poważniejszym problemom prowadzącym do kosztownych napraw.

Jeśli ciśnienie w systemie grzewczym spadnie, może to wynikać z następujących przyczyn:

• pojawienie się wycieku;
• awaria ustawień zbiornika wyrównawczego;
• awaria pomp;
• pojawienie się mikropęknięć w wymienniku ciepła kotła;
• brak prądu.

Jak zwiększyć ciśnienie w systemie grzewczym?

Zbiornik wyrównawczy reguluje ciśnienie różnicowe

W przypadku wycieku należy sprawdzić wszystkie punkty połączeń. Jeśli przyczyna nie zostanie zidentyfikowana wizualnie, konieczne jest oddzielne zbadanie każdego obszaru. W tym celu zawory kurków są sekwencyjnie zamykane. Manometry pokażą zmianę ciśnienia po odcięciu określonej sekcji. Po znalezieniu problematycznego połączenia należy je dokręcić, wcześniej dodatkowo uszczelnić. W razie potrzeby wymieniany jest zespół lub część rury.

Zbiornik wyrównawczy reguluje różnice wynikające z ogrzewania i chłodzenia cieczy. Oznaką nieprawidłowego działania zbiornika lub niewystarczającej objętości jest wzrost ciśnienia i dalszy spadek.

Dodaj luz 1,25% do tego wyniku. Podgrzana ciecz, rozszerzając się, wypycha powietrze ze zbiornika przez zawór w komorze powietrznej. Po ochłodzeniu wody zmniejszy się objętość, a ciśnienie w układzie będzie niższe niż wymagane. Jeśli zbiornik wyrównawczy jest mniejszy niż wymagany, należy go wymienić.

Wzrost ciśnienia może być spowodowany uszkodzoną membraną lub nieprawidłowym ustawieniem regulatora ciśnienia instalacji grzewczej. Jeśli membrana jest uszkodzona, należy wymienić złączkę. To szybkie i łatwe. Aby skonfigurować zbiornik, należy go odłączyć od systemu. Następnie wpompuj wymaganą ilość atmosfery do komory powietrznej za pomocą pompy i zainstaluj ją z powrotem.

Możesz określić awarię pompy, wyłączając ją. Jeśli po wyłączeniu nic się nie dzieje, pompa nie działa. Przyczyną może być nieprawidłowe działanie jego mechanizmów lub brak mocy. Musisz upewnić się, że jest podłączony do sieci.

Jeśli występują problemy z wymiennikiem ciepła, należy go wymienić. Podczas pracy w metalowej konstrukcji mogą pojawić się mikropęknięcia. Tego nie da się wyeliminować, tylko wymianę.

Dlaczego rośnie ciśnienie w systemie grzewczym?

Przyczyną tego zjawiska może być nieprawidłowe krążenie płynu lub jego całkowite zatrzymanie z powodu:

• utworzenie śluzy powietrznej;
• zatkanie rurociągu lub filtrów;
• działanie regulatora ciśnienia ogrzewania;
• ciągłe karmienie;
• zawory odcinające zachodzą na siebie.

Jak wyeliminować krople?

Śluza powietrzna w układzie uniemożliwia przepływ płynu. Powietrze może być tylko odpowietrzone. Aby to zrobić, podczas instalacji należy przewidzieć instalację regulatora ciśnienia w systemie grzewczym - sprężynowego odpowietrznika. Działa w trybie automatycznym. Grzejniki nowej konstrukcji wyposażone są w podobne elementy. Znajdują się w górnej części akumulatora i działają w trybie ręcznym.

Dlaczego ciśnienie w systemie grzewczym rośnie, gdy brud i kamień gromadzą się w filtrach i na ścianach rur? Ponieważ przepływ płynu jest utrudniony. Filtr wody można wyczyścić, wyjmując element filtrujący. Trudniej jest pozbyć się kamienia i zatorów w rurach.W niektórych przypadkach pomaga płukanie specjalnymi środkami. Czasami problem można rozwiązać tylko poprzez wymianę odcinka rury.

Regulator ciśnienia ogrzewania w przypadku wzrostu temperatury zamyka zawory, przez które ciecz wpływa do układu. Jeśli jest to nieracjonalne z technicznego punktu widzenia, problem można rozwiązać, dostosowując. Jeśli ta procedura nie jest możliwa, zespół powinien zostać wymieniony. Jeśli elektroniczny system kontroli uzupełniania zepsuje się, należy go wyregulować lub wymienić.

Notoryczny czynnik ludzki nie został jeszcze usunięty. Dlatego w praktyce zawory odcinające zachodzą na siebie, co prowadzi do pojawienia się zwiększonego ciśnienia w systemie grzewczym. Aby znormalizować tę liczbę, wystarczy otworzyć zawory.

Ciągły młot wodny może wywołać najbardziej niebezpieczny wypadek - pęknięcie rury

Uderzanie wodne jest najbardziej niebezpieczne i uciążliwe w systemach ogrzewania podłogowego. Gorący płyn porusza się po konturach podłóg. Na zakres konsekwencji ma wpływ miejsce, w którym powstała przeszkoda. Jeśli na początku systemu znajduje się przeszkoda, ciśnienie nieznacznie wzrośnie, jeśli na końcu rurociągu powstanie przeszkoda, ciśnienie wzrośnie bardziej.

Z reguły efekt hydrauliczny występuje, gdy podczas montażu systemu grzewczego stosowane są produkty o różnych rozmiarach. Jeśli kontury nie zostaną wyrównane średnicą za pomocą adapterów, ciśnienie na pewno wzrośnie.

Jako zabezpieczenie przeciwwstrząsowe w rurociągu zamontowany jest zawór w postaci termostatu.

Z powodu zjawiska hydroperkusji.

Jeśli rurociąg całkowicie lub częściowo straci swoją przepuszczalność, wówczas ciśnienie wewnątrz wzrasta.

Nieprawidłowe ułożenie rur wodnych prowadzi do kliknięć i uderzeń w ich wnętrzu, co wskazuje na uderzenie wodne. Dźwięki są generowane, gdy płyn nagle przestaje płynąć w systemie, a następnie wznawia.

Gdy ciecz w rurze napotka przeszkodę, jej prędkość spada, a objętość stale rośnie. Nie mając wylotu do rozładunku, przepływ wytwarza falę w przeciwnym kierunku, która zderza się z ogólnym przepływem, czasami zwiększając ciśnienie do maksymalnie 20 atmosfer.

Szczelność rury nie pozwala na ucieczkę cieczy na zewnątrz, a powstająca siła uderzenia niesie ze sobą duże zagrożenie w postaci pęknięcia rurociągu.

W przypadku systemów grzewczych i wodociągowych należy stosować specjalne rury bez szwów zgodnie z GOST 3262-75 lub produkty z głowicą ciśnieniową wykonane z metalu i tworzywa sztucznego wykonane zgodnie z GOST 18599.

Rozważane są przyczyny wystąpienia uderzenia hydraulicznego:

1. awaria pompy zapewniającej cyrkulację.

2. gromadzenie się powietrza wewnątrz systemu.

3. przerwy w dostawie prądu.

4. Ostre zachodzenie zasuwy.

Nagły wzrost ciśnienia w rurze występuje, gdy po włączeniu pompy wirnik zaczyna pracować z dużą prędkością.

W autonomicznym systemie grzewczym coraz częściej instalowane są zawory kulowe, które nie działają płynnie. Szybki ruch żurawia ma negatywną właściwość, ponieważ powoduje uderzenie wodne.

Stosowanie żurawi śrubowych jest uważane za bezpieczniejsze, ponieważ urządzenie zapewnia płynne odwijanie maźnicy.

Uderzenie wodne występuje, gdy system jest uruchamiany z nieuwolnionym powietrzem. Woda wpływająca do rury wpada do śluzy powietrznej, która odwraca amortyzację przepływu.

Eliminacja problemu.

Instalacja ochrony systemów rurociągów może wyeliminować przyczyny uderzenia hydraulicznego.

W tym celu stosuje się różne metody.

1. Stopniowe wyłączenie systemu rurociągów.

Płynny rozruch lub wyłączenie systemu gwarantuje brak uderzenia hydraulicznego, wymóg ten jest określony w Gost.

Ponieważ ściany rur są elastyczne, energia uderzenia nie wpływa na całą moc naraz.Rury kompensują część uderzenia w wyniku odkształcenia konstrukcji, dlatego wzrost siły uderzenia następuje stopniowo.

Dlatego jeśli całkowita siła uderzenia jest taka sama, jej wpływ będzie stale się zmniejszał. Płynne lub stopniowe przełączanie gwarantuje stopniowy wzrost ciśnienia, który spowoduje drobne uszkodzenia rur.

Uwaga! Lepiej jest zainstalować zawory odcinające z długim okresem czasu na odcięcie lub dostarczenie wody.

2. Montaż konstrukcji automatycznych.

Sterowanie automatyczne musi mieć ustawienie zapewniające płynną zmianę ciśnienia w rurociągu. W tym celu instalowane są pompy, które mają funkcję automatycznej zmiany liczby obrotów lub urządzenia działające z wykorzystaniem sterowania elektronicznego, wewnątrz których znajdują się przetwornice częstotliwości.

Uwaga! Automatyczne urządzenia pozwalają kontrolować przepływ płynu i jego ciśnienie w układzie.

Pompy automatyczne z regulacją prędkości płynnie zwiększają lub zmniejszają ciśnienie wody. Automatyzacja ma na celu realizację dwóch zadań: monitorowanie spadków ciśnienia i regulację w razie potrzeby.

Możliwe konsekwencje uderzenia hydraulicznego i jego niebezpieczeństwo

Oznaki tego zjawiska można rozpoznać po obcych dźwiękach w systemie: kliknięcia, stuknięcia, upadki. Pomogą też znaki wizualne: przeciekające krany, mieszacze, złączki zaciskowe-łączniki z uszczelkami gumowymi.

Gdy instalacja wodociągowa jest narażona na częste uderzenia wodne, nawet przy niewielkiej sile, najpierw wyciskane są uszczelki, uszczelki. Naruszenie szczelności systemu może prowadzić do pojawienia się centrów odkształcenia i pęknięcia rur.

W wyniku wzrostu ciśnienia następuje przerwanie dopływu wody. Ale to nie jedyna uciążliwość. Jeśli młot wodny doprowadził do całkowitego pęknięcia rury, na przykład w budynku mieszkalnym, cała konstrukcja pozostaje bez wody. Przepływ płynu psuje majątek właścicieli mieszkań, sąsiedzi z niższych pięter są zalewani. W efekcie - prace nad naprawą i odrestaurowaniem kilku obiektów mieszkaniowych.

Uderzenie wodne w systemie zaopatrzenia w ciepłą wodę, oprócz ostatecznego uszkodzenia mienia, grozi oparzeniami. Niebezpieczeństwo grozi, gdy system grzewczy jest rozhermetyzowany, gdzie nośnik utrzymuje temperaturę + 70C i jest stale pod ciśnieniem. Przerwa w baterii lub rurociągu podczas zimowego sezonu grzewczego spowoduje uszkodzenie systemu. Mróz zakończy destrukcyjną działalność - rurociąg będzie musiał zostać zmieniony.

Przyczyny uderzenia wodnego

Najważniejszym powodem jest nagłe zamknięcie zaworów odcinających. Jeśli woda płynie cienkim strumieniem, ryzyko jest minimalne, ale przy nagłym otwarciu / zamknięciu kranu zagrożenie jest zmaksymalizowane.

Dlaczego jeszcze uderzenie wodne występuje w systemie zaopatrzenia w wodę:

1. Z nagłym włączeniem potężnych pomp. Występuje, gdy zasilanie obiektów wyposażonych w potężne przepompownie jest niestabilne.
2. W obecności korków powietrza w systemie zaopatrzenia w wodę ogrzewanie. Dlatego przed uruchomieniem zamkniętych układów z płynnym nośnikiem konieczne jest najpierw odpowietrzenie.

Obecnie młoty wodne są uważane za najczęstsze czynniki powodujące awarie systemów zaopatrzenia w wodę. Wynika to z pojawienia się nowych zaworów odcinających, które nie wymagają długich obrotów zaworu (kranu), aby otworzyć / zamknąć wodę.

Jak uchronić się przed uderzeniem wodnym

Istnieje kilka sposobów, aby pomóc pozbyć się takiego zjawiska, jak uderzenie wodne w systemie zaopatrzenia w wodę. Niektórzy eksperci uważają, że holistyczne podejście do korzystania z wielu metod pomoże uniknąć dużych problemów.

• Płynne zamykanie zaworów. Takie zatrzymanie cieczy wiąże się z płynnym wzrostem ciśnienia. W tym przypadku nie powstaje fala wsteczna, co zwiększa gęstość wody w przepływie przeciwprądowym.
• Im większa średnica rury, tym mniejsze ryzyko tworzenia się uderzenia hydraulicznego. Ponieważ prędkość ruchu na dużym odcinku jest zawsze mniejsza niż na małym.
• Można zastosować elastyczne wkładki przed zaworami odcinającymi, które będą się rozszerzać wraz ze wzrostem ciśnienia, częściowo je wygaszając.
• Montaż dylatacji. Przykładowo taką rolę może pełnić akumulator hydrauliczny, którego pojemność (objętość) jest wystarczająca do przyjęcia nadmiaru wody wyrzucanej z rurociągu pod wysokim ciśnieniem. W sieci wodociągowej można zainstalować tak zwany wyłącznik ciśnieniowy. Nie chroni przed uderzeniem wodnym, ale wyłącza pompę, jeśli ciśnienie w sieci zaczyna przekraczać określony poziom. Należy pamiętać, że przekaźnik nie wyłącza natychmiast jednostki pompującej.
• Jednym z najskuteczniejszych sposobów pozbycia się uderzenia hydraulicznego jest zainstalowanie specjalnego zaworu. Wewnątrz jest zainstalowana sztywna membrana, która wraz ze wzrostem ciśnienia w sieci wodociągowej zaczyna się rozszerzać, to znaczy zwiększa objętość przestrzeni dla rozszerzającej się cieczy. Ten element ochronny jest zwykle instalowany obok pompy za zaworem zwrotnym.

  
  Zawór zabezpieczający przed uderzeniem wodnym

• Obecnie producenci oferują również całkowicie unikalne instalacje przeciw uderzeniom wodnym. Na przykład system Ermangizer. Opiera się na przetworniku systemowym, który płynnie uruchamia pompę. W takim przypadku system w pełni kontroluje pracę pompy. Z jego pomocą zagwarantujesz stabilny, równomierny przepływ wody z kranu lub baterii.

Jest jeszcze jedna kwestia, która dotyczy czysto prawnej strony problemu. Cała komunikacja inżynieryjna budynku mieszkalnego należy do firm zarządzających, które je obsługują i są za nie odpowiedzialne. Tak więc podczas eksploatacji tych sieci konieczna jest ocena sieci wodociągowej i całej reszty. Chodzi o to, że w takich domach jest zbyt wielu konsumentów, z których każdy musi być zaopatrzony w wodę pod określonym ciśnieniem. I jest to wskazane w dokumentach legislacyjnych.

Stanowisko wodociągowe budynku wielokondygnacyjnego

Czyli okazuje się, że na ostatnim piętrze powiedzmy dwudziestopiętrowego budynku woda z kranu powinna płynąć tak samo, jak w mieszkaniu na pierwszym piętrze. Dlatego nadciśnienie jest wytwarzane przez pompy wewnątrz systemu zaopatrzenia w wodę, aby zrównoważyć jego wskaźniki wzdłuż wysokości pionu. Teraz wyobraź sobie, co by się stało, gdyby duża liczba konsumentów została wyłączona na raz, co zwykle dzieje się w nocy. Ciśnienie w pionie szybko wzrośnie, co prowadzi do wstrząsów hydraulicznych. Dlatego to firmy zarządzające są odpowiedzialne za montaż kompensatorów lub innych urządzeń zawierających uderzenie wodne.

Stąd wniosek, że jeśli firma nie sprawdziła wodociągu w domu, jeśli zabezpieczenia działają słabo lub wcale, to za wszystko odpowiada szef tej firmy. Do niego wszystkie skargi i roszczenia. A jeśli kierownictwo tylko wypisze się z subskrypcji, możesz bezpiecznie udać się do sądu, który stanie po stronie konsumentów, czyli mieszkańców domu.

Wprowadzenie amortyzatorów

Wdrażane obecnie hydroakumulatory i amortyzatory mogą jednocześnie pełnić kilka ważnych funkcji. Nie tylko zbierają ciecz, ale także eliminują nadmiar wody z układu, a także pomagają zapobiegać różnym niepożądanym objawom. Akumulatory hydrauliczne pełnią wszystkie funkcje jednostek kompensacyjnych. Montowane są tylko w kierunku głównego przepływu wody na tych odcinkach obiegu grzewczego, gdzie prawdopodobieństwo nagłego spadku lub wzrostu poziomu mierzonego ciśnienia jest szczególnie duże.

Rodzaj gaśnicy, a także akumulator hydrauliczny, to w praktyce pojemna stalowa kolba, w której bez problemu zmieści się nawet 35 litrów płynu. Składają się z dwóch sekcji oddzielonych od siebie wytrzymałą gumową lub gumową przegrodą.W przypadku wzrostu ciśnienia cały młot wodny zostaje przekierowany do zbiornika. Ze względu na zginanie zaangażowanej membrany w momencie gwałtownego wzrostu wskaźników, specjalistom udaje się uzyskać efekt wymuszonego rozszerzenia konturu.

Rury wykonane z żaroodpornej wzmocnionej gumy lub elastycznego tworzywa sztucznego pełnią funkcję elementów amortyzujących. Aby osiągnąć pożądany efekt, wystarczy użyć produktu o długości 35 centymetrów. Jeśli rurociąg jest długi, przekrój amortyzatora należy zwiększyć o co najmniej 12 cm.

Wysokiej jakości amortyzator uderzeniowy

Opcje ulepszania całego systemu jako całości

Ulepszenie całego systemu zakłada instalację urządzeń do całkowitej eliminacji nadciśnienia.

Amortyzator i akumulatory uderzenia hydraulicznego

Praca tych elementów obejmuje następujące czynności: zbieranie wody, a następnie usuwanie jej nadmiaru z układu oraz zapobieganie uderzeniom wodnym.

Akumulator jest montowany w najbardziej prawdopodobnym miejscu spadków ciśnienia podczas ruchu wody w układzie. Na zewnątrz urządzenia te reprezentują stalowe kolby o pojemności do 30 litrów. Wewnątrz konstrukcja jest podzielona na dwie części za pomocą gumowej lub gumowej membrany. Podczas wahań ciśnienia uderzenie wodne jest „kierowane” do zbiornika, gdzie jest kompensowane za pomocą elastycznej membrany. Rury wykonane z elastycznego tworzywa sztucznego lub wzmocnionej gumy służą również do amortyzacji uderzeń wodnych. Ponadto wystarczy zastosować odcinek takiej amortyzującej rury o długości zaledwie około 0,2-0,3 metra. W przypadku, gdy układ jest bardziej rozbudowany, można dodać kolejne 0,1 m amortyzatora.

Zawór membranowy

Montaż tego elementu odbywa się w pobliżu pompy na kolanie rury. Wraz ze wzrostem ciśnienia usuwa nadmiar płynu. Zawór można napędzać na dwa sposoby:

1. Korzystanie ze sterownika
2. Korzystanie z urządzenia pilotażowego. W momencie wystąpienia zwiększonego ciśnienia element jest całkowicie otwarty. A w okresie normalizacji stopniowo się zamyka.

Bocznik zaworu termoregulacyjnego

Konstrukcja urządzenia jest reprezentowana przez rurkę o średnicy 0,2 - 0,5 mm. Bocznik jest montowany zgodnie z kierunkiem przepływu płynu w rurociągu. Najczęściej bocznik jest instalowany w zupełnie nowym rurociągu, ponieważ różne osady na wewnętrznej powierzchni od dawna używanych rur mogą zniweczyć jego działanie. Podczas instalowania go w starym rurociągu konieczne jest użycie filtrów do wody.

Termostat super ochronny

Ten mechanizm wyłącza system, gdy ciśnienie osiągnie maksymalny dopuszczalny poziom. Konstrukcja elementu zawiera mechanizm sprężynowy, który nie pozwoli na zamknięcie zaworu w przypadku uderzenia hydraulicznego.

Co to jest uderzenie wodne w systemie zaopatrzenia w wodę

Uderzenie wodne to krótkotrwały silny wzrost ciśnienia cieczy krążącej w rurach. Ciśnienie wzrasta ze względu na zmianę natężenia przepływu.

Znak zmiany ciśnienia wpływa na rodzaj uderzenia hydraulicznego:

• dodatni - przy którym ciśnienie wzrasta z powodu gwałtownego zamknięcia zaworu lub włączenia zespołu pompowego;
• ujemny - przy którym ciśnienie wzrasta z powodu zatrzymania pompy.

Zgodnie z prawami fizyki, nawet po nagłym zamknięciu kranu woda nadal się porusza. Zatrzymuje się tylko przepływ najbliżej zaworu, pozostałe warstwy nadal płyną. Zderzenie warstwy zatrzymanej i ruchomej powoduje również wzrost ciśnienia. Jeśli wyobrazimy sobie, że wejście zostało nagle zamknięte przed poruszającym się tłumem, to pierwsze rzędy już się zatrzymały - kolejne wpadają na nie, idąc dalej, okazuje się, że jest to ściskanie. Działa również woda, co powoduje uderzenie wodne.

Ciśnienie rośnie natychmiast, poziom wzrasta o kilkadziesiąt atmosfer. Nie da się uniknąć konsekwencji.

Teoria uderzeń wodnych

Wystąpienie tego zjawiska jest możliwe tylko ze względu na brak kompensacji spadków ciśnień. Skok w jednym miejscu powoduje rozchodzenie się siły na całej długości rurociągu. Jeśli w systemie znajduje się słaby punkt, materiał może zostać całkowicie zdeformowany lub zniszczony, w układzie powstaje dziura.

Efekt został po raz pierwszy odkryty pod koniec XIX wieku przez rosyjskiego naukowca N.E. Żukowski. Wyprowadził również formułę, według której obliczyć czas potrzebny do zamknięcia kranu, aby uniknąć przykrych konsekwencji. Wzór wygląda następująco: Dp = p (u0-u1), gdzie:

• Dp oznacza wzrost ciśnienia w N / m2;
• p jest gęstością cieczy w kg / m3;
• u0, u1 - średnie wskaźniki prędkości wody w rurociągu przed i po zamknięciu kurków.

Aby wiedzieć, jak udowodnić uderzenie wodne w systemie zaopatrzenia w wodę, musisz znać średnicę i materiał rury, a także stopień ściśliwości wody. Wszystkie obliczenia przeprowadza się po ustaleniu parametru gęstości wody. Różni się ilością rozpuszczonych soli. Wyznaczenie prędkości propagacji uderzenia hydraulicznego wykonuje się według wzoru c = 2L / T, gdzie:

• c - oznaczenie prędkości fali uderzeniowej;
• L to długość rurociągu;
• T to czas.

Prostota wzoru pozwala szybko zidentyfikować prędkość propagacji wstrząsu, który w rzeczywistości jest falą z oscylacjami o zadanej częstotliwości. A teraz, jak sprawdzić wahania w jednostce czasu.

W tym celu przydatna jest formuła M = 2L / a, gdzie:

• M to czas trwania cyklu oscylacji;
• L to długość rurociągu;
• a - prędkość fali wm / s.

Upraszczając wszystkie obliczenia, znajomość prędkości fali uderzeniowej przy uderzeniu rur wykonanych z najpopularniejszych materiałów pozwoli:

• stal = 900-1300 m / s;
• żeliwo = 1000-1200 m / s;
• tworzywo sztuczne = 300-500 m / s.

Teraz musisz podstawić wartości we wzorze i obliczyć częstotliwość oscylacji młota wodnego w odcinku zaopatrzenia w wodę o danej długości. Teoria uderzenia hydraulicznego pomoże szybko udowodnić wystąpienie zjawiska i zapobiegnie ewentualnym zagrożeniom przy planowaniu budowy domu czy wymianie kanalizacji, instalacji grzewczej.

Kilka słów o teorii

O występowaniu zjawisk uderzeniowych w rurociągach ciśnieniowych kiedy zawory odcinające były zamknięte, stało się to znane z początkiem ich działania.

Początkowo stosowane zawory korkowe natychmiast odcinały dopływ wody, inicjując uderzenie wodne.

A co wiesz o takim zjawisku jak kawitacja, co to jest, jest napisane w przydatnym artykule. Przeczytaj, jak możesz zrobić kawitacyjny generator ciepła zrób to sam.

Opis usuwania kamienia z pralki znajduje się tutaj.

Na stronie: https://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/vygrebnaya-yama/zhiroulovitel.html jest napisane o urządzeniu do usuwania tłuszczu z kanalizacji.

Zniszczenie scentralizowanych rur wodociągowych, w rezultacie zjawisko to miało miejsce w prawie każdym mieście.

W różnym stopniu prace nad badaniem młota wodnego były prowadzone zarówno w Rosji, jak i za granicą, w szczególności:

• przez braci Montgolfier,
• Szwajcarski wynalazca E. Argan,
• M. Bulton,
• Profesor Uniwersytetu Kazańskiego I.S. Gromeka.

Masowe niszczenie wodociągów w Moskwie Pod koniec XIX wieku działająca wówczas administracja miejska wymusiła powołanie komisji do wyjaśnienia przyczyn i opracowania metod walki z tym zjawiskiem.

Na zaproszenie głównego inżyniera moskiewskiej sieci wodociągowej N.P. Zimin w jej pracach brał udział profesor mechaniki Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej Nikołaj Jegorowicz Żukowski.

Badania przeprowadzono na bazie przepompowni wody Alekseevskaya.

Do pracy wykorzystano manometry i rejestratory.instalowane w miejscach, poprzez podłączenie do żeliwnej rury wodociągowej (przeczytaj, jak to zrobić tutaj).

Na powierzchni położono odcinki rurociągów o średnicy 2, 4 i 6 cali i podłączono je do wodociągu, który zaopatrywał miasto.

Przedmiotem badań była dynamika ruchu cieczy, zmiany ciśnienia w rurach przy zadziałaniu amortyzatorów.

Wyniki potwierdziły, że przyczyną zniszczenia kanalizacji była nastąpiła fala uderzeniowa, która pojawia się i rozchodzi się, gdy zawory odcinające są szybko uruchamiane.

Na podstawie wniosków komisji podjęto działania, z których głównym było stopniowe zamykanie i otwieranie zaworów.

Zebrany materiał pozwolił N.E. Żukowskiemu uzyskać stosunek czasu zadziałania zaworu, który całkowicie wykluczył uderzenie wodne lub ograniczył jego konsekwencje do minimum:

• t = L * v / 75 P.

Formuła zawiera ilości:

• t jest czasem reakcji zasuwy w sekundach;
• L jest długością odcinka rurociągu w sazenach;
• v jest prędkością przepływu płynu w rurociągu w stopach na sekundę;

P to dopuszczalne ciśnienie materiału rury w atmosferach.

Ten wskaźnik i inne wyniki badań zostały uwzględnione w pracy N.E. Żukowski "O szoku hydraulicznym w wodociągach", którego materiały zostały zaprezentowane w raporcie Towarzystwa Politechnicznego 26 września 1897 r.

Podstawowe metody ochrony

Aby chronić materiały, sprzęt i komunikację przed uderzeniem wodnym, stosuje się następujące metody:

1. Instalacja termostatów z wbudowanym bocznikiem;
2. Plastikowe wkładki;
3. Instalacja urządzeń membranowych;
4. Sterowanie trybami pracy pompy zgodnie z czujnikiem ciśnienia w układzie;
5. Ogólne środki zapobiegawcze.

Termoregulatory z wbudowanym bocznikiem są instalowane jako zawory odcinające. Bocznik to rura o małej średnicy, przez którą przepływa nadmiar chłodziwa, gdy wzrasta ciśnienie.

Elementy stalowe są najczęściej podatne na zniszczenia od uderzenia hydraulicznego ze względu na sztywność konstrukcji, brak efektu amortyzacji. Aby stworzyć amortyzator, często cięte są małe odcinki rur polimerowych, które mają dobrą elastyczność. W przypadku uderzenia hydraulicznego kompensują siłę uderzenia przez zginanie, nie ulegając uszkodzeniu.

Akumulatory hydrauliczne i zbiorniki wyrównawcze również dobrze radzą sobie ze zwiększaniem ciśnienia, przejmując jego nadmiar. Membrana wykonana z gumy lub polimeru wygina się, ściskając powietrze w komorze powietrznej. Woda z ogrzewania dostaje się do pustej przestrzeni, całkowite ciśnienie w systemie spada.

Pompy obiegowe są wyposażone w układ kontroli ciśnienia. Czujnik monitoruje ciśnienie wody w sieci. Zwiększenie wartości powoduje wydanie polecenia zmniejszenia prędkości pompy. Ten system ma zastosowanie do pomp z regulacją częstotliwości prędkości obrotowej wirnika.

Ogólne środki zapobiegawcze zapobiegające uderzeniom wodnym i ich konsekwencjom:

• Wykonaj płynną kontrolę zaworów odcinających;
• Włącz pompy na niskich obrotach;
• Sprawdź działanie otworów wentylacyjnych i zaworów bezpieczeństwa;
• Terminowe, regularne upuszczanie powietrza z urządzenia;
• Regularnie przeprowadzaj oględziny integralności elementów konstrukcyjnych ogrzewania;
• Monitoruj integralność membrany ekspansomatu.

Uderzenie wodne jest częstym i niebezpiecznym zjawiskiem w sieciach ciepłowniczych. Ich terminowe zapobieganie pozwoli zaoszczędzić komunikację grzewczą i sprzęt przed uszkodzeniem, zachować ich integralność i wydajność.

Właściciele prywatnych mieszkań i domów często słyszą ostre, wyraźne uderzenia w wyposażony rurociąg grzewczy. Wielu nie zwraca należytej uwagi na to zjawisko, ale wynik sytuacji może być bardzo różny. Specjaliści często muszą korygować skutki zniszczenia ważnych części.

W niektórych przypadkach możliwe jest zranienie mieszkańców. Uderzenie wodne w wyposażonym systemie grzewczym jest główną przyczyną większości awarii i zniszczeń urządzeń grzewczych.Wysokiej jakości i terminowe rozwiązanie tego problemu ma ogromne znaczenie dla stabilnej i bezawaryjnej pracy systemu.

Klasyczne konsekwencje sytuacji kryzysowej

Jak sobie radzić z uderzeniem wodnym

Aby zabezpieczyć się przed skutkami uderzenia hydraulicznego na systemy zaopatrzenia w wodę i ciepło, stosuje się szereg środków. Niektóre z nich wskazują na zastosowanie wszędzie, podczas gdy inne są używane do rurociągów o określonym celu.

Gładkie nakładanie się

Trzeba pozbyć się pokusy szybkiego uporania się z tak prostym zadaniem jak otwarcie lub zamknięcie zaworu. Należy to robić powoli i płynnie. Jeśli zawór jest szczelny, można przesuwać uchwyt małymi szarpnięciami. Tak jest zwyczajowo w przedsiębiorstwach przemysłowych, ale wskazuje na wykonanie i życie codzienne.

Aby uniknąć uderzenia hydraulicznego, zaleca się płynne zamykanie zaworu kulowego

W takim przypadku nadal występuje uderzenie wodne. Ale rozpada się na kilka małych sił. Energia, która działa na rury raz, gdy zawór jest nagle zamknięty, jest rozbijana na części, które nie powodują silnych spadków ciśnienia. A zatem - nie jest niebezpieczny.

Deprecjacja

Dzięki ręcznemu sterowaniu ruchem przepływów cieczy można realizować ich płynne nakładanie się lub otwieranie. Ale termostaty, które automatycznie kontrolują proces systemu grzewczego, nie są w stanie tego zrobić.

Aby złagodzić uderzenie wodne w systemie, zainstalowane są w nim urządzenia amortyzujące. Przed miejscem montażu zaworu termostatycznego część sztywnej rury zastępowana jest elastyczną. Do tego celu używa się albo żaroodpornej gumy, albo wzmocnionego tworzywa sztucznego.

Ponieważ te materiały mogą się rozciągać, przyjmą swoją siłę w momencie uderzenia hydraulicznego. Po krótkotrwałym zwiększeniu średnicy amortyzator będzie działał jak amortyzator i uwolni ciśnienie przed zamkniętym zaworem.

W większości systemów wystarczy zainstalować odcinek rury elastycznej rzędu 20 - 30 cm, w przypadku rur przedłużonych można go zwiększyć o kolejne 10 cm.

Operacja założenia bajpasów

Metoda polega na ręcznej rewizji zaworów termicznych. Aby go wdrożyć, wymagana jest znajomość ich konstrukcji, w przeciwnym razie urządzenie może zostać tylko uszkodzone.

Bocznik to cienka rurka o średnicy 0,2 - 0,4 mm. Jest wkładany do zaworu w kierunku ruchu płynu. Podczas pracy nie wpływa to w żaden sposób na działanie systemu, ale przy gwałtownym wzroście ciśnienia pomoże upuścić go do rurociągu za zaworem.

Uwaga: takie środki pomogą tylko w systemach składających się z nowych rurociągów, a najlepiej nie z metalu. Obecność rdzy neguje wszelkie wysiłki i sztuczki, ponieważ szybko zatka otwór.

Zamiast montować rurkę, wystarczy wywiercić otwór o odpowiedniej średnicy.

Chronione termostaty

Przemysł produkuje termostaty wyposażone w zabezpieczenie przed uderzeniem wodnym. Posiadają mechanizm sprężynowy zamontowany pomiędzy zaworem a głowicą termiczną. Dostępność tego urządzenia przy zakupie termostatu można znaleźć w jego dokumentacji technicznej.

Po przekroczeniu ciśnienia sprężyna rozciągająca się zapobiega całkowitemu zamknięciu zaworu. Proces przebiega tak samo, jak w przypadku obejścia - nadciśnienie odprowadzane jest do rurociągu za zaworem. Kiedy uderzenie wodne ustanie, sprężyna całkowicie zamknie zawór.

Ważne: Termostaty wyposażone w system ochrony przed uderzeniami wodnymi montuje się w systemie dokładnie w jednym kierunku, wskazanym strzałką na korpusie.

Kompensatory

Jednym z urządzeń kompensujących stosowanych w instalacjach grzewczych (nadaje się również do zaopatrzenia w wodę) do ochrony przed uderzeniami hydraulicznymi jest akumulator hydrauliczny. Jest to zbiornik podzielony na dwie części elastyczną gumową lub gumową membraną.

W dolnej części zbiornika podłączonego do systemu znajduje się woda. W górnej części znajduje się sprężone powietrze.Produkt o podobnej konstrukcji jest częścią automatycznej przepompowni i służy tam do wyłączania pompy po osiągnięciu nominalnego ciśnienia w instalacji.

W ramach systemu grzewczego kompensator podłączany jest w miejscach możliwego wystąpienia uderzenia hydraulicznego. W momencie jego narastania ciśnienie płynu naciska na membranę akumulatora. Powietrze nad nim jest sprężane, membrana przesuwa się w jego kierunku. Ze względu na wzrost objętości zajmowanej przez ciecz ciśnienie w niej spada.

Gdy tylko uderzenie uderzenia hydraulicznego ustanie, membrana wraca na swoje miejsce. Zastosowanie po drodze akumulatorów pozwala na usunięcie nadmiaru płynu z układu.

Aby stworzyć efekt amortyzacji w systemach zaopatrzenia w wodę, oprócz hydroakumulatorów stosuje się specjalne amortyzatory.

Urządzenie kompensujące

Zawory bezpieczeństwa

Dawno temu lekarze z wysokim ciśnieniem krwi organizowali upuszczanie krwi pacjentowi. Mniej płynu oznacza mniejsze ciśnienie. Zawory bezpieczeństwa działają w ten sam sposób.

Umieszczane są w najbardziej niebezpiecznych miejscach narażonych na uderzenie wodne. Działają jako urządzenia niezależne lub z polecenia sterownika, który steruje pracą układu i posiada informację o ciśnieniu panującym w nim w danych punktach.

Jak tylko ciśnienie w miejscu instalacji zaworu bezpieczeństwa przekroczy poziom progowy, otworzy się i wyrzuci nadmiar płynu. Oczywiście dzieje się tak, gdy nikomu nie wyrządzą krzywdy ani dyskomfortu.

Wraz ze spadkiem ciśnienia zawór zamknie się, powracając do pierwotnego stanu.

Zawór nadmiarowy

Doposażenie w zawór termostatyczny

To akcesorium to kompaktowa tuba. Ostateczny prześwit może wynosić od 0,2 do 0,6 milimetra. Bocznik jest zamontowany w kierunku przepływu cieczy. Głównym zadaniem części jest stopniowe zmniejszanie ciśnienia w przypadku wykrycia przeciążeń. Podczas projektowania systemów autonomicznych koniecznie stosuje się metodę manewrowania, ponieważ tylko w tym przypadku możliwe jest zabezpieczenie nowego rurociągu przed pęknięciem.

Efekt ten jest spowodowany obecnością rdzy i innych zanieczyszczeń w zużytych rurach, co jest poważną przeszkodą w osiągnięciu pożądanego rezultatu. Z tego powodu podczas korzystania z bocznika na samym wylocie do wyposażonego obwodu grzewczego zaleca się zainstalowanie wysokiej jakości filtrów do wody.

Krótki opis

Bardzo powszechny młot wodny w dobrze wyposażonym, wysokiej jakości systemie grzewczym jest rodzajem zjawiska, które opiera się na normach dynamiki różnych substancji. Sama manifestacja różni się tym, że przy okresowej zmianie prędkości ruchu przepływu płynu roboczego obserwuje się wzrost ciśnienia. Woda działa jako główny nośnik ciepła, którego głównym wskaźnikiem jest nieściśliwość. W okresie obiegu doładowanego chłodziwa przez rurociągi i elementy grzejne na jego drodze mogą powstawać różne przeszkody hydrauliczne. W większości przypadków są to zwoje, gwałtowne zmiany średnicy rurociągów, a także zawory typu odcinająco-sterującego.

W powstałych niesprzyjających warunkach chłodziwo może uszkodzić te elementy, które stanowią silny opór hydrauliczny przepływu. Mogą to być konwektory, kolanka rurowe, różne urządzenia, grzejniki, a nawet wymienniki ciepła kotłów.

Wypadek może powstać w wyniku stopniowego zużywania się konstrukcji roboczej i jej elementów lub w wyniku nagłego uderzenia silnego skoku wydajności. We wszystkich sytuacjach uderzenie wodne pociąga za sobą marnotrawstwo materiału w celu wyeliminowania wycieku. Aby nie znaleźć się w takiej sytuacji, należy zrozumieć podstawowe przyczyny powstawania młota wodnego.Konsekwencje wypadku są zawsze nieprzewidywalne, od najczęstszej awarii pompy obiegowej po zalanie całego domu na dużą skalę. Wszystko zależy od jakości i mocy systemu.

Najczęstsze konsekwencje narażenia na uderzenie wodne

Stopniowe nakładanie się systemów

Jest to jedno z najważniejszych wymagań podczas uruchamiania, a następnie wyłączania instalacji grzewczej. Wszystkie optymalne parametry zostały szczegółowo opisane w podstawowych dokumentach towarzyszących. Cały powód jest taki, że skumulowana energia uderzenia hydraulicznego, ze względu na zwiększoną wytrzymałość ścianek rur, może nie działać z całą swoją mocą.

Ta cecha jest osiągana poprzez błyskawiczne gięcie w żądanym kierunku. Przy równej końcowej sile uderzenia wskaźnik mocy wpływu na pewną sekcję systemu znacznie się zmniejszy. Dzięki płynnemu włączaniu specjaliści mogą znacznie wydłużyć tempo wzrostu ciśnienia w czasie, minimalizując prawdopodobieństwo uszkodzenia systemu grzewczego domu jednorodzinnego lub apartamentowca.

Definicja

Uderzenie wodne to zjawisko fizyczne charakteryzujące się szybkim wzrostem ciśnienia płynu w odległym obszarze układu i zmianą natężenia przepływu.

W systemach grzewczych z reguły woda działa jako nośnik ciepła i wiadomo, że jest nieściśliwa, jak wiele cieczy. Krążenie może być utrudnione. Ponadto, aby pojawił się młot wodny, przeszkoda musi pojawić się nagle. Z powodu przeszkody woda traci prędkość, a nachylenie zmniejsza się do zera.

Podczas zatrzymywania objętości wody siła urządzenia pompującego nadal na nią działa, co powoduje ruch cieczy. Na skutek siły pompowania w miejscu wzrasta ciśnienie wody, co odbija się na ściankach rur i zbiorników.

Dzięki szybkiemu usunięciu przeszkody płyn chłodzący będzie pędził w kierunku najniższego oporu i ciśnienia. Mimo wszystko osiągnie dużą prędkość ze względu na różnicę ciśnień w punkcie wysokiego ciśnienia i w punkcie swobodnym.

Woda przemieszcza się bardzo szybko i ze względu na jej nieodłączne właściwości nieściśliwości może uszkodzić elementy i konstrukcje systemu grzewczego. Zadane uderzenie często można porównać do siły uderzenia młotkiem z pełną siłą. Dlatego silne wstrząsy wodne w systemie grzewczym mogą obniżyć ciśnienie w konstrukcjach, zakłócać poszczególne elementy. Osoba narażona jest na obrażenia i oparzenia.

Baterie bulgoczą

Kolejnym powodem hałasu w metalowych rurach grzewczych jest powietrze. Jeśli coś ciągle bulgocze i bulgocze w baterii, jak w żołądku chorej krowy - on, kochanie. Izolacja akustyczna rur grzewczych, nawet gdyby została wykonana, nic by nie dała - dźwięk będzie słyszalny przez ściany grzejnika.

Czy znajdujesz się na najwyższym piętrze domu z wylotem dolnym (gdy obie rury doprowadzające i odprowadzające ciepło znajdują się w piwnicy)? Następnie poszukaj kranu Mayevsky'ego na grzejniku lub skoczka między sąsiednimi pokojami - urządzenia, które pomaga wypuszczać powietrze.

We wszystkich innych przypadkach warto poszukać przeciwspadu (oczywiście, jeśli instalacja grzewcza działa normalnie we wszystkich innych aspektach, z wyjątkiem hałasu). Grzejnik zwisający ze skosem lub odcinkiem zasilania do niego, który jest niższy w pionie niż w pobliżu samego akumulatora - to trzeba naprawić, a najprawdopodobniej latem - zatrzymanie systemu grzewczego jest prawie niemożliwe zimą przez długi czas, zwłaszcza w surowym klimacie Syberii czy Dalekiego Wschodu, byłby to dobry pomysł.