Гидравлический удар имеет серьезные последствия в виде разрывов и прорывов труб. Для восстановления работоспособности системы требуется дорогостоящий ремонт.
Гидроудар в трубах и способы защиты от него
Гидроудар – это внезапное падение давления, возникающее в трубопроводной системе в результате увеличения скорости транспортируемой жидкости.
Гидроудар в трубах и защита от перенапряжения
- Что это такое.
- Причины гидроудара
- Последствия гидроудара
- Последствия гидроудара
- Гидроудар в полипропиленовых трубах
- Трубы с повышенной защитой от гидроударов
- Вопросы, комментарии, ссылки
Гидроудар – что это такое?
Политехнический словарь 1957 года дает следующее описание: "Гидроудар – это сложное явление, возникающее в жидкостях при резком изменении их скорости. Он возникает в движущейся жидкости при резком перекрытии трубопровода запорным устройством или при внезапной остановке насоса. Важной частью гидроудара является волнообразная картина изменения давления и скорости в трубопроводе.
Давление может как увеличиваться, так и уменьшаться, в зависимости от чего гидроудар делится на:
- Положительный – когда давление повышается на фоне быстрого перекрытия трубопровода или включения насосного оборудования;
- Отрицательный – когда происходит падение давления в результате открытия клапана или отключения насосного оборудования.
В обоих случаях важно защитить манометр от гидроудара, что обеспечивается специальными трубками СТМ.
Природа гидроударов в трубопроводах
Гидроудар – это ударная волна, распространяющаяся по поверхности водопровода, а также через арматуру. Она положительна при повышении давления и отрицательна при его снижении. Оно возникает при заполнении пустой водопроводной трубы или внезапном закрытии крана. Разрушительный эффект такого явления в основном объясняется невозможностью сжать жидкость.
Если бы, например, воду можно было сжать в несколько раз, как газ, трубы не лопались бы от внезапного повышения давления. Избыточное давление возникает, когда движение жидкости внезапно прекращается, но и другие явления в системе водоснабжения также могут вызвать гидроудар.
Причины
Чаще всего гидроудар возникает при внезапном закрытии запорной арматуры. Пока вода течет по трубам и выходит из крана, давление в системе водоснабжения остается постоянным, но при внезапном закрытии вентилей давление может увеличиться в несколько раз, так что стенки труб не выдерживают давления и лопаются.
Гидроудар также может быть вызван следующими причинами
- Внезапное включение или выключение мощного насоса.
- Наличие воздушных пробок в водопроводном или отопительном контуре.
Запуски и остановки насосов могут быть спровоцированы нестабильной подачей электроэнергии на объект с эффективными водонасосными станциями. Не последнюю роль в этой опасности играют воздушные пробки, поэтому перед запуском убедитесь, что закрытые жидкостные системы полностью освобождены от воздуха.
Защита от гидроударов
Правильная защита от гидроударов должна быть направлена на снижение их интенсивности. И умело нейтрализовать последствия повышенного давления.
Система водоснабжения в квартирах и частных домах должна быть защищена от неправильной эксплуатации и несвоевременного обслуживания. Существует ряд технических решений, которые позволяют минимизировать последствия колебаний давления в водопроводной сети и предотвратить их возникновение.
Использование компенсаторов
Деформационные швы представляют собой цилиндрические емкости с пружиной внутри. Одна сторона пружины упирается в верхнюю часть цилиндра, а другая – в пластиковый скользящий диск.
Когда давление в системе повышается, вода сжимает пружину и давит на диск. Если давление падает, пружина, благодаря своей упругости, компенсирует падение давления.
Мембранные компенсаторы и аккумуляторы давления также используются для защиты от гидроударов.
- Почему и как выбрать аккумулятор давления для водоснабжения?
Бак разделен гибкой мембраной. Одна часть заполнена воздухом, другая – пустая. Воздух закачивается под нужным давлением. Обычно это давление составляет 3 бар.
При необходимости давление можно изменить до нужного, подключив насос. Обычно это давление на 20-30% выше, чем рабочее давление в системе водоснабжения.
Если в трубах возникает избыточное давление, оно сбрасывается внутрь резервуара, растягивая гибкую мембрану и уменьшая объем воздуха внутри резервуара.
Амортизирующие устройства
В качестве амортизаторов можно использовать вставки из армированного пластика или термостойкой резины.
Как защитить систему водоснабжения от гидравлических ударов?
Общие меры по защите от гидроударов
Как можно понять из приведенной выше информации, одним из наиболее эффективных методов предотвращения или снижения уровня гидравлического удара является увеличение времени отключения. Если вы посмотрите на водопроводные сети – там почти нет кранов или клапанов мгновенного действия. Основной упор делается на клапаны и затворы, приводимые в действие вращением колеса или электроприводной шестеренки, но с очень плавным закрытием зазора в трубе.
Этот принцип можно применить и дома. Но давайте будем честными: шаровые краны, однорычажные смесители, кнопочные или рычажные переключатели, мгновенно переключающие подачу воды для душа, электромагнитные клапаны в бытовой технике – они настолько удобны в использовании, и мы так привыкли к ним, что вряд ли захотим от них отказаться.
В водоснабжении используются и другие устройства. Например, компенсационные вкладыши, которые имеют небольшую длину и оснащены фланцами для подключения к водопроводной сети. Эти вкладыши осевого расширения изготавливаются из гибкого материала (например, армированной резины) или с гофрированной камерой (сильфон) и служат для сглаживания как гидроударов, так и линейного расширения труб при нагреве. Однако такие "приспособления" редко используются в бытовых сетях.
В бытовых системах водоснабжения гидрофоры – мембранные расширительные баки закрытого типа – весьма эффективны против гидроударов. Кстати, они необходимы для колодца или скважинной системы водоснабжения. Однако в квартире может не оказаться места для такого устройства.
Как избежать затопления квартиры в результате гидравлического удара?
Избежать затопления в многоквартирном доме непросто, так как невозможно знать устройство системы водоснабжения. Многое зависит от компании, управляющей квартирой, и от состояния насосов и труб в квартире.
- приобретайте запорную арматуру с плавным ходом;
- поручите проектирование, монтаж и ввод в эксплуатацию системы профессионалам;
- установите компенсаторы для снижения нагрузки на систему;
- не используйте гибкие шланги.
Система отопления с манометром и клапанами
Для защиты системы отопления в квартире на входе и выходе каждого радиатора можно установить два винтовых клапана. При подаче тепла сначала плавно откройте выпускной клапан, а затем так же медленно откройте впускной клапан. Это позволит свести к минимуму скачки давления.
На видео показано, как правильно собрать контур холодного водоснабжения
Основы с первого взгляда
Гидроудар в линии водоснабжения – это критический перепад давления в водопроводных и отопительных системах. Эта проблема часто возникает при переходе систем с летнего на зимний режим работы. Ее причиной является человеческий фактор, износ оборудования и преждевременная замена клапанов в местах соединения труб. Способ избавиться от гидроудара в водопроводных системах – установить манометры в трубах и компенсаторах. Если вы знаете, откуда берется гидроудар и как он работает, вы сможете предотвратить его заранее.
Случалось ли вам испытывать гидравлический удар в системе водоснабжения? Как вы думаете, чем он был вызван? Каковы были последствия удара? Какие меры вы предприняли для предотвращения дальнейших гидроударов?