Гидроудар в системе: что такое, причины, защита, как избежать

Содержание

Как избежать гидроударов в системе водоснабжения

Существует множество причин поломки водопровода, начиная с обычного затора, заканчивая неправильной проектировкой всей системы. Чаще всего к разрыву трубопровода приводит совокупность причин: естественный износ, засорения, некачественные материалы и т.д. Согласно статистике наиболее часто диагностируемой причиной является гидроудар, по его вине случается около 60% всех зафиксированных прорывов. Гидроудар представляет собой кратковременное резкое изменение давления внутри трубы.

Выделяют два вида гидроудара: положительный (давление повышается) и отрицательный (давление понижается). Наиболее опасным для труб является первый вид, так он может привести к образованию трещин и разрыву. Это происходит вследствие того, что движущийся поток воды под напором встречает на своем пути препятствие. Из-за удара возникает обратная волна, которая сталкивается с потоком, который движется к преграде. Столкновение повышает давление в замкнутой системе, при этом небольшой скачок может быть «погашен» трубопроводом. Однако в том случае, если перепад давления сильный или в трубопроводе уже имеются трещины, участки с коррозией и другие слабые места, тогда это может привести к разрыву.

Основные причины гидроударов:

• Резкая остановка потока воды в системе, которая может быть вызвана быстрым закрытием крана, вентиля или другой запорной арматуры.
• В системе присутствует воздух.
• Срабатывает обратный клапан.
• Внезапно отключается гидронасос.
• При планировке и монтаже системы водоснабжения были допущены ошибки.
• И т.д.

Раньше системы водоснабжения были меньше подвержены гидроударам, так как вентильные краны снижали риск резкого перекрывания потока. Современные шаровые модели сделали закрытие крана более резким, что и привело к увеличению количества случаев разрыва трубопровода.

Чтобы снизить риск гидроударов, следует соблюдать следующие рекомендации:

1. Плавно закрывать кран (или заменить шаровые модели на вентильные).
2. Использовать трубы большего диаметра, не делать резких переходов между трубами разного диаметра.
3. Установить амортизирующий участок трубы из пластика или каучука.
4. Использовать гидроаккумулятор – компенсаторное устройство, куда сбрасывается излишек воды при повышении давления в трубе.

Обычно о гидроударе могут свидетельствовать посторонние щелчки, постукивания или другие шумы в трубопроводе, поэтому для предотвращения аварий следует обращать на них внимание и вовремя вызывать мастера.

Как избавиться от гидроударов и не потратить много денег

Все, кто так или иначе сталкивается по работе с трубопроводами, нередко слышат в них щелчки, стуки и посторонний шум, сопровождающий характерным «рычанием». Сами по себе эти звуки не несут особой опасности, но могут являться предвестником образования гидравлических ударов, которые являются гораздо более серьезной проблемой для всей системы в целом. Гидроудары могут спровоцировать разрушение не только трубопровода и его арматуры, но и насосов и оборудования, что чревато серьезными убытками и загрязнением окружающей среды.

Между тем, снизить риск возникновения гидравлических ударов до минимума вполне возможно, даже на уже действующих трубопроводах. Достаточно правильно определить, в каких точках может возникнуть гидроудар и установить там оборудование для его гашения.

О том, как это сделать с минимальными затратами, расскажет Андрей Шахтарин, руководитель компании «КВиП».

Что такое гидроудар и где он возникает

Наверное, это необязательно, но все же напомню. Гидроудар это кратковременный, но мощный скачок давления в системе,образующийся в момент изменения скорости потока жидкости при его столкновении с каким-либо препятствием. Например, при резком перекрытии запорной арматуры, образовании воздушной пробки, внезапной остановке насоса и т.д. Возникает гидравлический удар, как правило, в местах сужения сечения трубопровода, на его поворотах, а также участках, где трубы большего размера соединены с патрубками меньшего сечения. Соответственно, все эти точки требуют пристального внимания.

Последствия гидравлического удара могут быть самыми плачевными от деформации труб до образования усталостных трещин и прорыва системы. Поэтому в идеале предусмотреть все меры по предотвращению гидроударов нужно еще при проектировании трубопровода. Как лучше это сделать и какие элементы должны использоваться при монтаже, рассматривается в этой статье на примере устройства паропровода.

Однако в уже работающую систему вряд ли получится внести существенные изменения, если она изначально была спроектирована неудачно. Например, замена слишком узких труб на больший диаметр или перестройка всего трубопровода по более оптимальной схеме потребует не только времени, но и значительных денежных вливаний. А это чревато такими неприятностями, как дополнительные незапланированные расходы, простой системы и т.д.

Поэтому, постараемся обойтись «малой кровью».

Оборудование для предотвращения гидравлических ударов

Для предупреждения образования гидравлического удара применяют следующие методы:

  • установка запорной арматуры с плавным открытием и закрытием;

  • снижение скорости потока, если это возможно;

  • удаление излишков газов из трубопровода с помощью автоматических воздухоотводчиков;

  • обеспечение плавного запуска и остановки насосов;

  • использование устройств защиты от гидроударов.

Из перечисленных действий проще всего и дешевле заменить запорную арматуру и установить подходящие воздухоотводчики (как их выбрать, читайте в этой статье).

Однако как правило, этого оказывается недостаточно. Поэтому оптимальным способом предупреждения скачка давления в системе становится установка предохранительных клапанов, предотвращающих развитие гидроударов при запуске или резком стопе насоса, быстром закрытии/открытии крана или задвижки и т.д. Рассмотрим на примере, как работают такие устройства.

Например, при повышении давления вследствие включение насоса используются предохранительные клапаны, выполняющие аварийный сброс необходимого объема воды в атмосферу. В нашем каталоге это оборудование представлено пружинным магистральным клапаном CSA, который может устанавливаться не только после насосной станции для предотвращения гидроударов при пуске, но и за редукционными клапанами, перед арматурой с высокой скоростью закрытия и местах, где есть большая вероятностью разрушения трубопровода из-за скачков давления.

При резкой остановке насоса спасти систему от обратного гидроудара поможет регулирующий клапан АСТА серии Р02/05, монтирующийся на отводе от главного трубопровода и использующийся в качестве предохранительного. Это оборудование срабатывает моментально и быстро соединяет регулирующую камеру с атмосферой. Кроме того, устройство оснащено дополнительным пилотом, улавливающим падение давления до того, как наступит следующая фаза в виде гидравлического удара. По сути, устройство предугадывает образование аварийной ситуации и заранее ее предотвращает, не доводя до неприятных последствий.

Варианты предотвращения гидравлических ударов не ограничиваются применением перечисленного оборудования — в каждом конкретном случае необходимо использовать свою регулирующую арматуру. Для точного подбора и индивидуального анализа вероятности возникновения гидроудара в вашей системе и точного подбора подходящих устройств обращайтесь к нашим специалистам. Связаться с нами можно любым удобным для вас способом.


по почте: [email protected]
по телефону: +7 (343) 288-35-54

Гидроудар в системе водоснабжения: почему он возникает и к чему приводит?

Главная / Новости и статьи независимой экспертизы качества и оценки

31-07-2020, 02:40

Автономные системы, обеспечивающие поставку воды или отопления, предоставляют своим владельцам много преимуществ. Однако в ходе их эксплуатации возникают и сложности, о которых полезно знать заранее. И одной из таких сложностей становится перепад давления. Он может быть ожидаемым – и тогда становится частью рабочих процессов, на которые рассчитано оборудование. Но он может быть внезапным и резким – и в этом случае способен привести к серьезным повреждениям.

Как избежать возможных проблем? Нужно знать, как они появляются в системах водяного обогрева и водоснабжения, и использовать эти знания для предотвращения проблемных явлений и грамотной нейтрализации их последствий.

Гидроудар: что это такое?

Гидроударом называют непродолжительное по времени, но значительное по величине скачкообразное повышение давления, которое происходит в заполненных жидкими средами системах, и становится результатом столкновения этих жидких сред с препятствиями на их пути.

Преграда может быть различной — от внезапно перекрытой запорной арматуры или воздушной пробки до резкой и неожиданной остановки насоса. И движущаяся жидкость, сталкиваясь с препятствием, за счет инерции некоторое время продолжает двигаться в том же направлении. В результате первые слои этой жидкости, непосредственно столкнувшиеся с преграждающим им путь предметом, начинают уплотняться за счет продолжающегося поступления новых слоев. Это становится причиной резкого роста давления, и жидкость стремится его разрядить путем «сбрасывания» своей части при первой же удобной возможности. В некоторых случаях скачек давления может достигать показателей в 20 атмосфер.

Поскольку в замкнутой системе трубопровода излишку давления или жидкости деваться абсолютно некуда, вода начинает самостоятельно прокладывать себе путь во внешнюю среду. И если у труб нет хорошего запаса прочности, то при гидроударе появляется серьезная опасность разрывов трубопровода.

Хозяева домов, оборудованных системами водяного обогрева и водоснабжения, считают процессы скачкообразного изменения давления нормальными и поэтому безобидными. И очень удивляются, когда разрыв потока, который создает шаровой кран или задвижка, приводят к расколам и трещинам труб и повреждению оборудования.

Разумеется, повреждения редко бывают внезапными. О возникновении проблемы будут свидетельствовать стуки, щелчки, а также сопровождающийся специфическим «рычанием» посторонний шум в трубах, которые подают воду. Причем местом преимущественного возникновения щелчков становятся такие соединения, где подающая труба большого сечения соединена с патрубком, сечение которого значительно меньше. Здесь в трубопроводе появляется хоть и частичное, но все-таки препятствие для водного потока, на которое при движении и натыкается жидкость.

Последствия гидроудара

К чему приводит гидроудар? К аварийным ситуациям, в результате которых:

  • повреждаются элементы отопительной или снабжающей водой системы — трубопроводы теряют герметичность, а отопительные приборы выходят из строя;
  • повреждается имущество, которое подвергается воздействию вытекающей из трубы жидкости;
  • могут пострадать жители, если поврежденной оказалась система отопления — возможны серьезные ожоги.

И не следует думать, что вас обойдет стороной эта проблема — ведь статистика со всей очевидностью показывает, что из каждых пяти повреждений трубопроводов три становятся следствиями именно гидроударов. И чем выше уровень износа труб и оборудования — тем большей будет вероятность появления проблемы. Независимая экспертиза трубы потребуется для выявления причины произошедшей аварии в системе водоснабжения.

Наиболее проблемными оказываются протяженные трубопроводы, использующиеся при создании теплого пола при помощи труб разного диаметра. По ним циркулирует нагретая до достаточно высоких температур жидкость. Не снабженные переходниками трубы разного диаметра приведут к появлению скачков давления и повреждениям. Последствия повреждений будут зависеть от места появления препятствий: преграда в начале длинного трубопровода дает незначительное повышение давления, а вот ближе к его окончанию – к весьма высокому. Рецепт исправления такой проблемы давно проработан – в системе нужно установить специальный клапан — термостат.

Как справиться с гидроударом?

Поскольку явление гидроудара сопровождается настолько серьезными последствиями, нужно знать «узкие места» эксплуатации отопительных систем и водоснабжения и быть внимательными при их эксплуатации.

Гидроудар в трубопроводе провоцируют такие факторы, как:

  1. Внезапная поломка циркуляционного насоса или возникновение перебоев в его функционировании;
  2. Резко и внезапно закрытая запорная арматура;
  3. Попадание воздуха в замкнутые контуры систем;
  4. Перебои в работе электросетей.

Нужно учитывать и особенности функционирования элементов системы, например:

  • раньше в системах автономного водоснабжения использовались задвижки и вентили, но сегодня на их место пришли шаровые краны. Их преимуществом является быстрое срабатывание — но проблема в том, что плавного хода здесь не предусмотрено и гидроудары возникают очень часто;
  • если крыльчатка используемого насоса начинает свое функционирование с высоких оборотов, то в течение короткого промежутка времени давление резко возрастает и жидкость нагнетается в трубопровод сверх предусмотренных нормативов, и это формирует гидроудар.

Зная эти особенности, нужно:

  1. предусмотреть установку винтовых кранов, которые работают за счет постепенного раскручивания буксы и поэтому плавно открывают или закрывают движение воды по трубопроводу, препятствуя скачкам давления;
  2. выпускать воздух перед запуском системы, чтобы в момент открытия кранов вода не столкнулась с воздушной пробкой, которая сыграет роль амортизатора;
  3. использовать только те трубы, которые адаптированы под создание водных сетей. Специалисты рекомендуют обратить внимание на такие варианты, как выполненная по ГОСТу 3262-75 бесшовная водо-газопроводная труба и созданные в соответствии с ГОСТом 18599 ее металлопластиковые напорные аналоги.

 

Гидравлический удар в трубопроводах: природа, причины, методы защиты

Трубопровод в случае со снабжение водопровода, и в качестве отопительного элемента дома или квартиры — прочная конструкция, способная выдерживать большие нагрузки и работать десятки лет. Касательно давления, металлические, пластиковые и полипропиленовые трубопроводы спокойно выдерживают внутреннее давление в 4 атмосферы, и даже если это значение по каким-либо причинам кратковременно превышается на 1-2 единицы, ничего страшного не случится.

Гидроудар в системе водоснабжения или отопления

Однако существует такое понятие, как гидравлический удар в трубопроводах, при котором внутреннее давление резко возрастает до 10-20 атмосфер и появляется серьезный риск прорыва труб горячего или холодного снабжения.


Природа гидроудара

Охарактеризовать или описать гидроудар в системе водоснабжения несложно, рабочее воображение и минимальный багаж знаний по физики помогут в этом. Представьте, как по трубопроводу течет вода, она движется с определенной скоростью и оказывает на стенки труб давление в 2-3 атмосферы.

Но вдруг на пути водяного потока возникает препятствие, это может быть:

  • Завоздушенность — воздушная пробка, возникающая вследствие неправильной эксплуатации водопровода, его неграмотной конструкции и т. д. (все знают, что нужно открывать клапаны в системах водопровода, чтобы спускать воздух перед подачей воды, обычно речь идет о системах отопления).
  • Запорная арматура — элемент крана, вентильного или шарового, перекрывающий трубу с целью остановки воды и препятствования ее дальнейшему течению по системе водоснабжения. Каждая система теплоснабжения и другие водопроводы оснащены такими кранами на определенных участках.

Сталкиваясь с подобным препятствием, водяной поток не может мгновенно снизить свою скорость, а это значит, что при той же скорости на определенном участке возникает попытка увеличения объема жидкости, то есть резкий скачок давления. Труба в такой ситуации испытывается на прочность колоссальным поднятием атмосфер и может не выдержать.

Отсюда вытекает вывод, что гидроудар в трубопроводе — частая причина его разрушения и чем дольше служит система водоснабжения, тем уязвимее она становится, особенно в случае с металлическими трубами, подверженными коррозии.


Возможные причины

То, что причиной гидроудара в водопроводах — резкий скачок атмосферного давления в трубах, мы разобрались

Проблема состоит в том, что причин этому феномену может быть много, но распространенными считаются три:

  1. Резкое включение или остановка насоса, работающего на высоких оборотах, а также его поломка или экстренное отключение;
  2. Экстренная остановка жидкости, текущей по трубам, путем перекрытия запорной арматуры;
  3. Препятствие на пути потока жидкости в идее воздушной пробки.

Случай с работой или неисправностями насоса — наименее вероятным из этого списка. Прорыв канализации или водопровода из-за гидроудара по этой причине происходит реже других пунктов. Объясняется это тем, что у многих насос не установлен вовсе, а если он все же имеется, такое оборудования оснащается защитными системами.

Гидроудар из-за образования в системах отопления и подачи воды воздушной пробки более частое явление. Этот случай опасен тем, что при соприкосновении потока воды с завоздушенностью, скорость жидкости не снижается, а давлению и воздуху в закрытой среде некуда деться, что грозит сильным повышением атмосферного давления. Если 1–2 раза трубопровод выдержит, частые инциденты приведут к тотальным последствиям и прорыв труб неизбежен.

Наиболее частой причиной гидроудара по статистике становится именно резкое закрытие запорной арматуры. Этот фактор сильно усугубился, когда широкое распространение получил шаровый кран. Дело в том, что при вентильном кране, поток воды перекрывался постепенно, путем поэтапного закручивания вентиля и давление в трубах оставалось в допустимых пределах. Но технология шарового крана действует в разы быстрее и движущаяся жидкость внутри трубопроводов врезается в препятствие резко, не сбрасывая скорость, что приводит к сильному износу оборудования из-за повышающихся нагрузок и повышает риск гидроударов. В таких ситуациях даже компенсаторы для трубопроводов спасают не всегда.


Неприятные последствия и методы защиты от гидроудара

Самые страшные последствия после сильного гидроудара — всевозможные разрушения трубопровода

Дело в том, что в теории, внутреннее давление в трубе может расти без остановки, достигая любой силы. Последствия в таких ситуациях будут следующими:

  • Прорыв трубы, разрушение трубопровода или системы подачи тепла;
  • Деформация или уничтожение приборов отопления;
  • Как следствие — прекращение подачи воды и тепла на время ремонта;
  • Получения ожоговых травм жильцами, находившимися в непосредственно близости от тепловых сетей во время гидроудара;
  • Гидравлический удар в трубах приводит к затоплениям вашего имущества и соседей, живущих под вами (в случае с квартирами).

Глядя на этот неполный список возможных последствий, хочется узнать о методах защиты от гидроударов. Как обезопасить себя от возможного несчастья?

Первый и самый весомый аргумент в сторону защиты от гидравлических ударов — компенсаторы трубопроводов. Эти специальные приспособления способны принимать в себя часть жидкости из общей системы при возрастании внутреннего давления, снижая его таким образом. Виды компенсаторов водопроводов бывают разными, но наибольшее распространение получили сильфонные, линзовые и сальниковые, ввиду своих эксплуатационных особенностей.

Еще один метод защиты — клапан для защиты от гидравлических ударов. Этот приспособление устанавливается в системах повышенного давления и при использовании насоса. Этакий гаситель гидроударов, клапан открывается и сбрасывает излишнее давление при его резком скачке.

Касательно больших магистралей и длинных участков трубопровода теплоснабжения, для защиты на них устанавливают неподвижные опоры для труб теплоснабжения, которые фиксируют конструкцию, делая ее более жесткой, устойчивой к вибрации и повышениям давления

Обязательно устанавливайте в своих домах и квартирах краны, позволяющие перекрыть подачу воды. Так вы сможете быстро перекрыть воду в аварийных ситуациях и обезопасите себя от возможных последствий, даже если беда произойдет.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Защита трубопроводов обычными методами, а точнее — мерами предосторожности, обязательна. Закрывайте опорную арматуру постепенно, спускайте воздух из труб заблаговременно и установите компенсатор гидроударов, желательно большого объема.

Гидроудары компрессора, причины, способы устранения, типы устойчивых к гидроударам компрессоров

Последствия гидравлических ударов опасны для паро-жидкостных систем и приводят к разрушению их отдельных элементов. Для восстановления системы потребуется ремонт или полная замена дорогостоящего компрессора или его элементов (винтовой пары, подшипников, обратных клапанов и других), поэтому рекомендуем предпринять меры для предотвращения гидроудара.

Риску гидравлического удара подвержен компрессор, работающий в состоянии влажного хода. Гидроудар происходит при попадании жидкого хладагента или перенасыщенного пара, который при сжатии становится жидкостью, или масла в полость сжатия компрессора. Поскольку жидкость несжимаема, нагнетательные элементы компрессора (цилиндр, поршень, клапана у поршневого компрессора; спирали у спирального; винтовые пары с подшипниками у винтового компрессора) под действием высокого давления разрушаются мгновенно. Возможно повреждение других узлов компрессора (шатуна, вала, нагнетательных и всасывающих клапанов) и выход из строя электродвигателя компрессора.  

Причины гидроударов

В 60% случаев попадание жидкости (масла или жидкого хладагента) в компрессор происходит со строны всасывания. Причины:

  • резкое открытие терморегулирующего вентиля при значительных изменениях тепловой нагрузки испарителя;
  • неправильно подобранный или отрегулированный (перегрев/переохлаждение) ТРВ, допускающий работу в пульсирующем режиме;
  • неэффективный возврат масла в компрессор — (неисправность масловозвратной системы холодильной машины).

Со стороны нагнетания в компрессор жидкость может попасть при длительной остановке системы из-за:

  • перетока фреона из конденсатора в компрессор при несоблюдении уклонов прокладки фреонопроводов;
  • накопления масла в фреонопроводах при ошибках монтажа и отсутствии маслоподъемных/съемных петель и стекания его в компрессор;
  • чрезмерного количества хладагента или масла;
  • конденсации хладагента в камере нагнетания компрессора;
  • неисправности соленоидного вентиля;
  • неисправности регулятора уровня масла;
  • неисправность подогрева картера компрессора.

Как предотвратить гидроудары?

  • Правильный монтировать фреонопроводы с учетом уклонов, диаметров, установки петель;
  • Следить за исправностью подогрева картера компрессора или маслоделителя
  • Установить аккумуляторы жидкости, коллекторы большего диаметра для контроля поступления жидкости со стороны всасывания
  • Установить обратные клапаны на ресивере, на входе в конденсатор для контроля поступления жидкости на стороне нагнетания

Загрязнение поверхности испарителя, конденсатора и вызываемое им ухудшение теплообмена увеличивает риск возникновения гидравлических ударов. Периодическая чистка поверхности испарителей и конденсаторов в рамках программы годового обслуживания позволит снизить влияние этого фактора на работоспособность 

 

Основная задача проводимых сервисных мероприятий — обеспечить сухой ход компрессора на протяжении всего периода эксплуатации.

Типы компрессоров и их устойчивость к гидроударам

Поршневые компрессоры наиболее подвержены гидроударам, поэтому требуют повышенного внимания и системного контроля рабочих параметров установок со стороны эксплуатирующей организации. Спиральные и винтовые компрессоры более устойчивы к гидроударам, но при соблюдении правил монтажа, эксплуатации, обслуживания. Чтобы проверить риск гидроудара и условия эксплуатации вашего компрессора — направляйте заявку на диагностику нашим специалистам.

5 главных вопросов о решении гидроудара

Когда вы услышите громкий хлопок и трубы начнут дребезжать, проверьте насосную систему на наличие гидравлического удара — гидравлического удара, который может повредить или даже сломать вашу систему. Он может расшатывать фитинги и соединения, разрывать трубы, вызывать утечки и, как известно, вызывает структурные проблемы с фундаментом здания.

Хорошая новость заключается в том, что это можно предотвратить или исправить. Правильно подобранные и установленные подпружиненные обратные клапаны минимизируют или устранят гидравлический удар.Они обеспечивают простое, недорогое и эффективное решение.

Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о гидравлическом ударе.

Что такое гидроудар?

Гидравлический удар — это гидравлический удар — скачок давления или волна, возникающая, когда движущаяся жидкость (обычно жидкость, но иногда и газ) вынуждена внезапно остановиться или изменить направление. Это изменение импульса может привести к серьезному повреждению всех видов оборудования.

Чем опасен гидроудар?

Гидравлический удар может повредить, сломать или разрушить промышленное оборудование.Кроме того, люди могут получить травмы, соединения могут разорваться, а опасные или опасные жидкости могут вытекать. Иногда также могут начать разваливаться соединения с насосами и их крепления. Все эти опасности обходятся дорого, но недорогие подпружиненные обратные клапаны могут свести к минимуму их воздействие или полностью предотвратить его.

Часто операторы должны решить, следует ли добавить недорогой обратный клапан или задаться вопросом, когда следующий гидравлический удар вызовет утечку или поломку в их системе.Например, на атомной станции, если гидравлический удар нарушает герметичность или соединение, ядерные отходы могут утечь. На предприятии пищевой промышленности гидравлический удар может сломать уплотнение, что приведет к утечке ценного продукта.

Какие предупреждающие признаки гидравлического удара?

Наиболее очевидным признаком гидроудара является шум. Звучит как громкий, резкий БУМ или ГРУД. Часто это может сопровождаться дребезжанием в трубах. Как правило, это происходит более одного раза, когда сверхзвуковая волна давления колеблется взад и вперед в системе трубопроводов.

Однако не только звук может вызвать тревогу. Если операторы не находятся на объекте, когда раздается звук, они могут увидеть другие предупреждающие знаки в дополнение к громкому звуку. Соединения или застежка могут быть ослаблены. Части системы могут быть не выровнены. Это не означает, что это однозначно гидравлический удар, но это то, что следует изучить.

Одно дело иметь незатянутый болт, который может быть вызван вибрацией. Другое дело, если этот болт срезан пополам, и то, и другое может указывать на гидравлический удар.

Как можно предотвратить гидравлический удар?

Оператор может предпринимать или не предпринимать меры для предотвращения гидравлического удара. Если они сталкивались с этим раньше, они могут принять решение заранее установить подпружиненные обратные клапаны, чтобы предотвратить это. Однако чаще всего, когда слышен громкий хлопок или когда видны разрушительные последствия, принимаются меры по установке подпружиненных обратных клапанов для решения проблемы.

Если у оператора нет образования или упоминания о гидроударе — возможно, он или она никогда раньше не сталкивались с ним — они могут услышать это и не знать, что это такое.Они могут услышать, как отключился насос, и подумать, что это что-то другое. Опытный оператор услышит реверберацию в трубах и стук, а затем может попытаться предотвратить или свести к минимуму их с помощью подпружиненного обратного клапана.

Как решить проблему гидроудара?

Не все системы будут испытывать гидравлический удар, поэтому простое добавление обратных клапанов в каждую систему для предотвращения этого может не понадобиться. Трудно предвидеть гидравлический удар.

После обнаружения гидравлического удара первым шагом является проверка оборудования на наличие повреждений и устранение повреждений.Следующим шагом будет установка подпружиненного обратного клапана подходящего размера в наилучшем месте в системе, чтобы предотвратить или свести к минимуму будущие проблемы с гидравлическим ударом.

Check-All Valve Подпружиненные обратные клапаны могут быть дооснащены существующими системами. Многие имеют стандартные соединения и настройки пружины. Наиболее распространенным обратным клапаном является поворотный обратный клапан с заслонкой. Как правило, они имеют первоначальную стоимость, которая является относительно недорогой и может быть разумным недорогим решением для предотвращения обратного потока для некоторых приложений.Недостатком является то, что некоторые из них не закрываются до того, как произойдет обратный поток. Что еще более важно, поскольку для проверки поворота требуется закрыть обратный поток, это может фактически вызвать проблемы с гидравлическим ударом или добавить к уже существующим в системе.

По этим причинам подпружиненные обратные клапаны являются лучшим решением для устранения гидравлического удара и его разрушительных последствий.

Гидравлический удар: причины, последствия и решения

Знакомство с гидравлическим молотом

Гидравлический удар — обычно наблюдаемое явление, происходящее при течении жидкости. Наличие гидравлического удара можно легко обнаружить по производимому им шуму. Шум не является конечным результатом гидравлического удара, а лишь его признаком. Гидравлический удар оказывает множественное неблагоприятное воздействие на паровые системы. Гидравлический удар может повредить оборудование, такое как расходомеры, установленные в паровой сети. Нередки случаи разрыва и разрыва трубопровода из-за гидравлического удара. В некоторых случаях гидравлический удар приводил к катастрофическим последствиям. Гидравлический удар — это не только системная проблема, но и проблема безопасности.Гидравлический удар можно определить следующим образом:

Гидравлический удар — это скачок давления или волна, возникающая, когда движущаяся жидкость (обычно жидкость, но иногда и газ) вынуждена внезапно остановиться или изменить направление (изменение импульса).

Как только пар выходит из котла, он начинает терять тепло. В результате паровые статы конденсируются внутри трубопровода. Скорость образования конденсата высока, особенно во время пусков, когда система холодная. В результате конденсации образуются капельки воды.Эти капли конденсата накапливаются по всей длине паропровода, образуя твердую пробку. Когда этот снаряд сталкивается с любым препятствием, таким как поворот, он резко останавливается. Вся кинетическая энергия конденсатной пробки будет преобразована в энергию давления, которая должна быть поглощена трубопроводом. Это порождает явление гидравлического удара.

Формирование гидравлического удара

Формирование гидравлического удара можно очень хорошо понять из приведенных ниже диаграмм.

Формирование гидравлического удара

После образования конденсата поток внутри трубы состоит из двух компонентов: пара и конденсата. Скорость течения пара значительно выше, чем у конденсата. Во время такого двухфазного потока тяжелый конденсат, который течет по нижней части трубы, вытягивается высокоскоростным паром. В результате образуется водяная пробка, которая намного плотнее пара, движущегося со скоростью пара. Когда эта пробка останавливается каким-либо отрывом, таким как изгиб или оборудование, кинетическая энергия пробки будет внезапно преобразована в энергию давления, которая создаст ударную волну во всем трубопроводе.Трубопровод будет продолжать вибрировать до тех пор, пока эта энергия не рассеется в конструкции.

Воздействие гидроудара

Можно задаться вопросом, почему гидроудары считаются серьезной проблемой. Разрушительный характер гидравлического удара можно понять с помощью следующей иллюстрации:

Рекомендуемая скорость насыщенного пара в сети трубопроводов = 20-35 м/с

Рекомендуемая скорость воды в трубопроводной сети = 2-3 м/с

При гидравлических ударах конденсат увлекается паром и, следовательно, водяной снаряд движется со скоростью, равной скорости пара, которая примерно в десять раз превышает идеальную скорость воды.В результате общее давление, оказываемое гидравлическим ударом, очень велико.

Рекомендации по предотвращению гидравлического удара

Хотя полностью исключить гидравлический удар из паровых систем невозможно, его, безусловно, можно избежать. Существуют определенные передовые методы, соблюдение которых обеспечивает наименьшую вероятность возникновения гидравлического удара. Некоторые из этих практик-

  1. Паропроводы всегда должны устанавливаться с постепенным уклоном (градиентом) в направлении потока.
  2. Установка конденсатоотводчиков через равные промежутки времени, а также в нижних точках.Это обеспечивает удаление конденсата из паровой системы по мере его образования.
  3. Следует избегать провисания труб путем обеспечения надлежащей поддержки. Провисание труб может привести к скоплению конденсата в трубопроводе, что увеличивает вероятность гидравлического удара.
  4. Операторы должны быть обучены медленно открывать запорный клапан в режимах запуска.
  5. Дренажные карманы должны быть подходящего размера, чтобы конденсат не перепрыгивал через них. Вместо этого дренажные карманы должны иметь достаточный размер, чтобы весь конденсат попадал в сифон.
  6. Переходники. Эксцентриковые переходники следует использовать вместо концентрических переходников
  7. .

Как остановить гидравлический удар

Гидравлический удар — это особый звук водопровода, а не общее название грохота труб. Это происходит, когда вы внезапно перекрываете воду, и быстро движущаяся по трубе вода быстро останавливается, создавая своего рода ударную волну и стук молотка. В правильно установленной сантехнике есть воздушные камеры или подушки, которые сжимаются при попадании ударной волны, смягчая удар и предотвращая стук.Однако камеры могут выйти из строя, потому что вода под давлением постепенно поглощает воздух.

Если у вас никогда не было стука, а потом он вдруг начался, скорее всего, забились воздушные камеры вашей водопроводной системы. Вы можете устранить гидравлический удар, выключив воду за заболоченной камерой, открыв неисправный кран и позволив крану полностью стечь. Как только вся вода стечет из камеры, воздух снова наполнит ее и восстановит подушку. Если воздушная камера расположена ниже выпускного отверстия, возможно, вам придется слить воду из основных линий подачи, чтобы камера снова наполнилась воздухом.

Воздушная камера не будет дренироваться должным образом, если она забита накипью или остатками химикатов или минералов в воде. Камера всегда должна быть больше, чем подающая труба, чтобы предотвратить такое засорение. Однако, поскольку камера представляет собой просто закрытый отрезок трубы, все, что вам нужно сделать, чтобы очистить ее, — это снять крышку и вычистить остатки.

Что делать, если в водопроводную систему не встроены воздушные камеры? Вы должны что-то предпринять, потому что давление гидравлического удара может в конечном итоге привести к повреждению: выходу из строя фитингов или разрыву труб, например.Поскольку гидравлический удар чаще всего вызывается слишком высоким давлением воды, первым шагом является снижение давления воды, если это возможно. Иногда это неосуществимо, потому что снижение давления может привести только к капле воды из крана на верхнем этаже, если кран на первом этаже открыт.

Если идея осуществима, можно снизить давление, установив редукционный клапан на подающем трубопроводе, ведущем в дом. Этой же цели служит установка запорного клапана в головке пораженного трубопровода.Но это также может привести к слишком низкому давлению для правильной работы, когда другие краны открыты.

Если снижение давления невозможно или неэффективно, установите необходимые воздушные камеры для предотвращения гидравлического удара. Если у вас нет места для установки без разрыва стены, обратитесь к продавцу сантехники и узнайте о заменяющих устройствах, предназначенных для таких проблемных мест. Многие из этих устройств имеют клапан, который облегчает повторный вход воздуха в систему.

В следующий раз, когда вы услышите шум или стук из водопроводной системы вашего дома, попробуйте решения, упомянутые в этой статье.То же самое касается протекающих, потливых или замерзших труб. Если вы сможете решить проблему сразу, вы сможете предотвратить ее более серьезное развитие.

Сантехника: Решение проблем с сантехникой в ​​доме может быть довольно сложной задачей. Не расстраивайтесь — советы по сантехнике, подробно описанные в этой статье, обязательно помогут, даже если под помощью подразумеваются советы о том, когда вызывать сантехника.

  • Как починить туалет: Да, это работа, за которую никто не хочет браться. И нет, вам не нужно вызывать сантехника для каждой проблемы с туалетом.Узнайте, как починить унитаз, на HowStuffWorks.
  • Устранение неполадок в сантехнике. Иногда выяснить, что не так с унитазом, сливом или другой сантехникой, — это полдела. Здесь вы найдете полезные советы по устранению неполадок.
  • Сантехнические инструменты: Возможно, у вас уже есть многие инструменты, необходимые для большинства сантехнических работ, потому что они используются для других работ своими руками. Узнайте о специальных сантехнических инструментах, таких как трубные ключи, в этой статье.

Что такое гидроудар?

Гидравлический удар — это явление, возникающее во многих насосных системах, иногда с минимальным эффектом, а иногда с катастрофическими последствиями.Гидравлический удар, если его не спланировать тщательно, может привести к ущербу на тысячи долларов и потере производительности. Так что же такое гидроудар?

Согласно статье в журнале «Насосы и системы», опубликованной в августе 2008 г., «гидравлический удар — это скачок давления, который может возникнуть в любой насосной системе, который подвергается резкому изменению скорости потока и обычно возникает в результате пуска и остановки насоса, открытия и закрытие клапанов или разделение и закрытие водяного столба».

Когда эти резкие изменения происходят в системе, они вызывают изменение импульса жидкости.Давайте посмотрим на пример. Допустим, клапан быстро закрывается, чтобы перекрыть поток воды. Поток воды был прерван, и ей больше некуда идти, и она сталкивается с закрытым клапаном. Поскольку вода не очень сжимаема, она создает давление или ударную волну, а затем меняет направление течения вверх по течению. Если затем волна натолкнется на насос выше по течению, жидкость будет продолжать двигаться вперед и назад, пока потери на трение не заставят волну оседать.

На протяжении всего этого процесса ударные волны посылали вибрации через систему.Размер ударных волн зависит от 3 факторов: скорости жидкости в футах в секунду (V), длины трубы между барьерами в футах (L) и количества времени, которое потребовалось для закрытия клапана в секундах. (т). Интенсивность ударной волны можно рассчитать по следующему уравнению (предложено в статье Blacoh U): P=0,07(VL/t), где P – результирующее дополнительное давление, создаваемое ударной волной. (Дополнительные калькуляторы гидравлического удара можно найти в предыдущем посте «3 калькулятора гидравлического удара и перепада давления».)

Давайте возьмем наш пример и подставим его в уравнение. Жидкость движется со скоростью 5 футов в секунду, а длина трубы между нашими двумя клапанами составляет 500 футов. Наш привод быстро закрыл клапан за 0,5 секунды. Результирующее давление ударной волны составляет:

0,07(5 х 500)/0,5 = 350 фунтов на квадратный дюйм

Большинство систем не рассчитаны на такое большое дополнительное давление, как гидравлический удар. Для более глубокого изучения гидравлического удара отправляйтесь в Blacoh U и создайте учетную запись для доступа к 30-минутному видео «Феномен, называемый водяным ударом».

При резком закрытии клапанов прислушайтесь к громким звукам или вибрации и пульсации труб. Если вы слышите или видите, что похоже на последствия гидроудара, обязательно обратитесь к опытному инженеру. Они могут помочь вам внести некоторые исправления, чтобы сохранить вашу систему в целости.

Возникла проблема с гидравлическим ударом? Спросите нас об этом! Мы с удовольствием предоставляем техническую помощь предприятиям в Висконсине и Верхнем Мичигане.

Все, что вам нужно знать о гидравлическом молоте

Нет, гидравлический удар — это не особый ход в видеоигре — это уникальная проблема, которая может возникнуть с котлами жилых помещений, из-за чего они издают громкий и неприятный шум.Мы понимаем, что котлы могут быть одними из самых надежных и долговечных существующих систем отопления, но это не значит, что они не могут создавать такие проблемы, как гидравлический удар.

При этом есть только одно решение такой проблемы — профессиональный ремонт котла. Это потому, что такая проблема, как гидравлический удар, вызвана давлением, температурой и неисправным котлом. Чтобы не возникало путаницы при записи на ремонт котла, полезно знать, что такое гидроудар и чем он вызван.Системы парового отопления популярны в нашей области, и, как правило, неплохо иметь немного базовых знаний для точного описания специалисту по HVAC.

Итак, приступим!

Что такое гидроудар?

Также известный как гидравлический удар , гидравлический удар возникает, когда вода в вашем котле или системе трубопроводов внезапно меняет направление. Это может вызвать громкий стук, поскольку трубы резонируют, расширяются и сжимаются, а также ударяются о деревянные рамы.Теперь, если вы ничего не помните из своего школьного урока химии, то мы понимаем, как кто-то может не понять, как это может произойти. В конце концов, вода в океане или в озере не меняет направление внезапно, верно?

Что ж, когда вы подмешиваете тепло в уравнение (как это делают наши бойлеры каждый день), и вода начинает испаряться и менять форму, могут происходить странные физические явления.

Причины гидравлического удара

Итак, теперь, когда мы знаем, что гидравлический удар возникает, когда вода внезапно или быстро меняет направление и давление, нам легче определить причину этого.Вот несколько примеров того, как может произойти гидравлический удар.

  • Ваш котел перегорел. Это может произойти, если у вас есть бойлер, который слишком велик для вашей системы трубопроводов (например, из-за плохой замены), или у вас есть какая-то другая проблема с вашей газовой горелкой, из-за которой температура поднимается слишком высоко и слишком быстро. При чрезмерном разогреве котла вода будет сильно подниматься и иногда будет выбрасываться в трубы, вызывая громкий гидравлический удар.
  • Свободные трубы. Хотя это не столько связано с вашим котлом, сколько с вашей системой трубопроводов, незакрепленные трубы могут способствовать гидравлическому удару, потому что их легче трясти. Ваши трубы должны быть достаточно безопасными, чтобы выдерживать умеренное давление, тепло и пар. Если они закреплены слишком слабо, они будут биться друг о друга.
  • Недостаточно места для конденсата. Обычно, когда ваш котел производит пар для обогрева вашего дома, любой конденсат должен стекать обратно в котел под действием силы тяжести.Однако, если ваши трубы имеют неправильный размер или неправильный шаг (или уклон), вода застрянет в вашей трубе, и вы услышите гидравлический удар, так как она постоянно сильно выбрасывается входящим паром.

Хорошая новость заключается в том, что ни одна из этих проблем не является особенно катастрофической или опасной. Если вы подозреваете, что один из них является виновником, то есть простые решения, которые могут быть найдены профессионалом.

Позвоните нашим специалистам по котлам в Sullivan Service Co, чтобы обрести душевное спокойствие и присоединиться к зоне комфорта!

Теги: Бирмингем, котел, гидроудар
Понедельник, 13 января 2020 г., 11:00 | Категории: Отопление |

Наиболее распространенные причины гидравлического удара (и как его остановить)

Нередко лязг труб происходит при закрытии крана.Такое состояние называется «гидравлический удар», или на сантехническом языке «гидравлический удар».

Удар, который вы слышите, представляет собой ударную волну, в результате которой трубы двигаются и ударяются друг о друга или о соседние рамы. Стук часто усиливается, если трубы недостаточно поддерживаются или если клапаны начинают изнашиваться.

Беда в том, что шум не просто раздражает. Гидравлический удар является ключевым признаком того, что в вашей водопроводной системе может произойти повреждение. Вы должны устранить причину гидравлического удара, прежде чем он приведет к необратимому повреждению.

Чтобы помочь вам остановить гидравлический удар, мы составили это экспертное руководство.

Если хотите:

  • Диагностика причины гидравлического удара
  • Выясните, как избавиться от гидравлического удара

Или вам нужна помощь, чтобы узнать, когда вызывать сантехника по поводу гидравлического удара, тогда вам понравится это руководство.

Начнем.

Что вызывает гидравлический удар

Многие из нас сталкивались с тем, что при закрытии крана стучали трубы.Обычно это вызвано тем, что система магистрального давления находится под высоким давлением. Наиболее распространенные причины:

Свободные трубы

Если трубы не закреплены должным образом, даже самая мягкая ударная волна может вызвать громкие удары. Трубы должны быть надежно закреплены на прочной поверхности через каждые пару метров. Имейте в виду, что у вас могут быть скрытые трубы, которые проходят под полом или деревянными элементами. Обязательно проверьте, нет ли ослабленных ремней, болтов или балок. Чаще всего незакрепленные трубы можно найти в подвале или в сушильном шкафу.Строительные работы также могут привести к ослаблению водопроводных труб, что усилит эффект гидравлического удара.

Новая кухонная техника

Если стук начался после установки новой стиральной или посудомоечной машины, то скорее всего проблема с электромагнитными клапанами. В посудомоечных и стиральных машинах подача воды регулируется электромагнитными клапанами. Они работают от электричества и немедленно останавливают поток воды. Когда это происходит, вода отражается обратно вверх по трубе и создает ударную волну, вызывающую взрыв.

Изношенные запорные клапаны

Стук также может быть вызван износом запорной арматуры. Запорные клапаны могут вызвать гидравлический удар, если они имеют незакрепленное сальниковое уплотнение и/или изношенные шайбы. Клапаны, как правило, открыты, когда ударная волна гидравлического удара проходит по трубопроводу, и ударная волна вполне может «потрясти» рукоятку клапана и ослабленную перемычку.

Засорение воздушных камер

Если у вас никогда не было гидравлического удара и однажды вы вдруг столкнулись с ним ни с того ни с сего, то, скорее всего, воздушные камеры вашей системы водоснабжения заблокированы.Эти камеры часто забиваются водой или остатками минералов, содержащихся в воде. Блокировка не позволит камере поглощать давление в вашей системе, и в результате вы будете иногда слышать хлопок.

Водяная рябь из резервуара

Другой причиной стука в трубах является рябь воды, создаваемая поплавковым клапаном внутри резервуара для воды. Когда вода поступает в бак, поплавок клапана качается вверх и вниз, постоянно закрывая и открывая клапан. Это создает «волновую систему», которая эхом отражается вдоль труб, вызывая стук.Пластиковые резервуары для воды могут сильно изгибаться, поэтому они должны иметь усиливающую пластину (металлическую), чтобы они не двигались.

Быстродействующие клапаны

Распространенной причиной гидравлического удара могут быть быстродействующие клапаны таких приборов, как стиральные или посудомоечные машины. Эти клапаны внезапно останавливают воду, которая движется по трубам. В результате возникает ударная волна, из-за которой трубы содрогаются, вызывая стук. Стук усиливается по мере износа клапанов.

Как остановить гидравлический удар

Гидравлический удар не только вызывает раздражение, но и может привести к повреждению различных компонентов вашей водопроводной и насосной систем.Вот почему важно как можно скорее избавиться от гидроудара. Незакрепленная труба или изношенный стопор может стоить вам тысячи фунтов стерлингов.

Закрепите любые незакрепленные трубы

Если незакрепленные трубы превращают слабые ударные волны в громкие удары, вы можете предотвратить это, закрепив хомуты для труб, добавив новые хомуты или затянув шпильки или балки.

Помните, что при креплении труб нельзя смешивать разные металлы. Не следует использовать стальную ленту для крепления медной трубы и наоборот.Различные металлы могут вступать в химическую реакцию и вызывать коррозию металла.

Если проблемные трубы расположены в скрытых местах, то вам, скорее всего, понадобится сантехник, который поможет найти проблему.

Оберните трубы пенопластовой изоляцией

Еще одна идея – обернуть трубы пенопластом. Пена должна помочь предотвратить удары, поглощая ударные волны. Это также может помочь предотвратить замерзание труб зимой. Не забудьте оставить место для расширения вокруг трубы.

Ремонт стиральных и посудомоечных машин

Если стук возникает только при использовании стиральной или посудомоечной машины, проблема, скорее всего, в электромагнитном клапане. Электромагнитный клапан — это компонент вашей машины, используемый для перекрытия подачи воды. Если время отклика электромагнитного клапана слишком быстрое, то жидкость внутри клапана резко останавливается. В этом случае жидкость отражается как волна, вызывая ударную волну, которая поднимается вверх по трубе, и вы слышите хлопок.Простое решение — выбрать электромагнитный клапан или другой тип клапана с более медленным временем отклика.

Установка регулятора давления воды

Распространенной причиной гидравлического удара является высокое давление воды. Если ваше давление приближается к 100 фунтам на квадратный дюйм, то это, вероятно, причина вашей проблемы. Нормальное давление должно составлять приблизительно от 30 до 55 фунтов на квадратный дюйм.

Чтобы решить эту проблему, рассмотрите возможность установки регулятора давления воды. Регулятор давления, установленный рядом с водопроводной сетью, следит за движущейся водой и контролирует давление воды, поступающей в ваш дом.

Несмотря на то, что регуляторы давления воды могут быть дорогими, они важны, поскольку помогают защитить дорогостоящие устройства, зависящие от воды, такие как посудомоечные машины, стиральные машины и туалеты.

Примечание. Если вам нужно проверить давление воды, вы можете купить домашний манометр для проверки давления воды в большинстве хозяйственных магазинов высокого качества.

Установка воздушной камеры

В качестве альтернативы, если редукционный клапан или регулятор давления выходит за рамки вашего бюджета, то воздушная камера, установленная рядом с проблемными клапанами, может решить вашу проблему.

Обычно для этого на месте работает квалифицированный сантехник, который изготавливает, а затем устанавливает небольшую вертикальную трубу рядом с каждым из проблемных клапанов.

На практике, когда водяные клапаны перекрыты, вертикальные трубы действуют как воздушная камера, поглощая воздух и предотвращая удар.

Основная проблема этого метода заключается в том, что труба обычно заполняется водой, что останавливает работу камеры. Затем вам нужно будет слить воду из системы, чтобы починить камеру.

Установка механических гидроударников

В качестве более сложной альтернативы уменьшению гидравлического удара можно установить «ограничители гидравлического удара».

Вместо установки вертикальной трубы рядом с клапанами для захвата и поглощения давления в разрядниках используется сочетание пружин и воздушных камер для поглощения движения воды и уменьшения ударных волн.

Несмотря на то, что гидрозатворы будут дороже, чем воздушная камера, следует помнить об одной вещи: вам не нужно беспокоиться о сливе воды из камеры каждые пару месяцев.

Установка циркуляционного насоса ИБП Grundfos

Если ваш гидравлический удар вызван старением поплавкового клапана или пульсациями в системе водоснабжения, то насосы UPS могут решить вашу проблему.Помогая обеспечить равномерную циркуляцию жидкостей, циркуляционный насос Grundfos может адаптироваться к различным средам в системе водоснабжения, снижая вероятность гидравлического удара. Вы также можете использовать систему прокачки насоса для удаления захваченного воздуха из вашей системы водоснабжения.

Бесплатный совет

Если вам не хватает совета, позвоните нашим специалистам по насосам по телефону 0800 112 3134 или 0333 577 3134. Мы работаем с понедельника по пятницу с 07:00 до 17:30 и в субботу с 08:30 до 12:30.

Устранение гидравлического удара: обязательно

Шейла Кеннеди, CMRP, управляющий директор по аддитивным коммуникациям, и Брайан Стрейт, менеджер по развитию бизнеса, Check-All Valve Mfg.Ко

Гидравлический удар может быть настолько опасен для машин и здоровья человека, что необходимо предпринять все усилия для предотвращения этой опасности. Гидравлический удар, также называемый гидравлическим ударом, звучит как механический шум и иногда воспринимается как захлопывание клапана. На самом деле это явление, которое происходит в трубопроводных системах, когда быстро движущаяся жидкость мгновенно останавливается или начинается обратный поток. Внезапное изменение импульса или направления вызывает волну гидравлического удара, которая звучит как громкий хлопок.

Резкий шум гидравлического удара является распознаваемым признаком серьезной проблемы. Несмотря на недолговечность, давление или ударная волна будут отражаться на всем протяжении системы обработки жидкости, пока в конце концов не рассеются. Звук удара или удара молотком является результатом скачка давления, проходящего через среду, отскакивающего взад и вперед от стенок трубы, клапанов и других препятствий на своем пути, что подвергает их риску повреждения или разрушения. Отчеты OSHA об авариях с подробным описанием инцидентов с гидравлическим ударом иллюстрируют потенциально ужасающий характер его последствий.

Из-за риска для надежности оборудования, производительности процесса и безопасности важно уделить первоочередное внимание устранению гидравлического удара и его дорогостоящих последствий. Правильный выбор и размер клапана могут помочь предотвратить разрушительное воздействие гидравлического удара. Подпружиненные обратные клапаны, предназначенные в первую очередь для предотвращения обратного потока среды, уникально эффективны для сведения к минимуму, если не устранения этого явления.

Понимание проблемы

По сравнению с промышленными системами гидроудары, слышимые в бытовой сантехнике, вероятно, не нанесут большого ущерба.Когда кран кухонной раковины, работающий на полную мощность, внезапно перекрывается, или стиральная машина заканчивает наполнять воду, резкая остановка приводит к тому, что волна воды ударяет по трубам. Повторяющиеся со временем могут ослабить соединения или стыки труб, что может привести к утечке воды. Чтобы смягчить дальнейший гидравлический удар, трубы можно затянуть и закрепить, а также установить такие устройства, как редукторы давления или гасители гидравлического удара.

В промышленных жидкостных процессах, где гидравлический удар более мощный, система более обширная, а компоненты более чувствительные, риск гидравлического удара выше.Обычно речь идет о жидкости, но это также может происходить с газом, паром, суспензией или многофазной жидкостью. Когда принудительная остановка жидкости или резкое изменение направления жидкости создает гидравлический удар, кратковременный скачок давления и эффекты сотрясения могут разрушить все, от датчиков давления и расходомеров до насосов, котлов и целых систем трубопроводов. Например, скачки давления могут попасть в насос и повредить его рабочее колесо и привод.

Гидравлический удар может разрушить оборудование и даже насосы.Степень повреждения, вызванного мгновенным скачком давления жидкости, зависит от интенсивности ударной волны. Но даже легкий гидравлический удар может постепенно разрушить систему. Лучше предположить, что не существует «безопасного» уровня гидравлического удара, и работать над его устранением.

Операционные и человеческие затраты

Отказы, возникающие из-за гидравлического удара, чрезвычайно дорогостоящи не только с точки зрения ремонта, замены и простоя технологического процесса, но и из-за серьезных последствий для здоровья, безопасности и нормативных требований.

Значительные эксплуатационные последствия могут включать трещины, разрывы или разрывы труб; дутые прокладки; сломанная арматура; поврежденные клапаны; негерметичные соединения; скомпрометированные опоры и трубные эстакады; разрушенные компенсаторы; разрушенные конструкции; и выведенное из строя технологическое оборудование, такое как насосы, котлы и паровые системы.

Люди, находящиеся поблизости, могут получить серьезную травму или погибнуть в случае принудительного выхода пара или горячего конденсата, выброса опасных химических веществ, содержащих жидкость, или принудительного выброса фрагментов оборудования в воздух.

Решение причина

Правильно спроектированные трубопроводные системы не подвержены гидравлическим ударам. Выбор правильного типа клапана и компонентов для данной среды и области применения имеет важное значение для эффективной, действенной и малошумной жидкостной системы. Типы клапанов, которые останавливают обратный или обратный поток до изменения направления потока, значительно минимизируют, если не устраняют, гидравлический удар.

Предыдущие конструкции обратных клапанов подвергались гидравлическому удару.Например, традиционные поворотные обратные клапаны зависят от реверсирования потока и силы тяжести от веса диска, чтобы полностью закрыться. Диск поворотного обратного клапана, подвижная заслонка, сидит на шарнирном штифте, и прямой поток жидкости толкает его в открытое положение. Обратный поток заставляет его захлопываться, возвращая его на место, хотя он не всегда закрывается достаточно быстро, чтобы полностью предотвратить обратный поток; или, когда он действительно закрывается, он может сделать это очень быстро. Оба условия вызывают разрушающее давление и ударную волну гидравлического удара.

С другой стороны, современные подпружиненные обратные клапаны по своей конструкции устраняют причину гидравлического удара. Встроенные обратные клапаны с пружинным приводом позволяют средам (обычно жидкостям, газам и пару) течь в одном направлении. Поток среды и перепад давления вызывают разрушение пружины, позволяя клапану открыться. Пружина закрывает клапан быстро и плавно, когда скорость потока жидкости замедляется или останавливается, предотвращая реверсирование потока.

Самый эффективный тип обратного клапана сочетает в себе три характеристики.Во-первых, подпружиненные обратные клапаны включают пружину, помогающую закрыть обратный клапан перед реверсированием потока жидкости, что позволяет избежать гидравлического удара. Они одинаково хорошо работают как в вертикальном, так и в горизонтальном положении при правильном выборе пружины.

Во-вторых, тарельчатые обратные клапаны подпружинены, чтобы помочь закрыть клапан до реверсирования потока жидкости, предотвращая гидравлический удар. Они включают в себя диск в качестве контрольного механизма, обычно на конце втулки или штока. Разработанные для снижения затрат на техническое обслуживание посадочные поверхности параллельны друг другу, что предотвращает чрезмерный износ, который может возникнуть в седлах плунжера, конуса и шара.

Наконец, бесшумные обратные клапаны спроектированы так, чтобы работать бесшумно, закрываясь быстро и плавно. В них используется пружина, помогающая тарелке закрыть обратный клапан перед реверсированием потока жидкости.

При выборе подпружиненного обратного клапана важными факторами являются его тип, размер, коэффициент потока, давление открытия, материал седла и температурный диапазон. Идеальные конструкции гарантируют, что среда течет по гладким контурным поверхностям с минимальным изменением направления, чтобы свести к минимуму падение давления.Размер отверстия будет рассчитан таким образом, чтобы обеспечить минимальный перепад давления во всем диапазоне расхода клапана. Кроме того, клапан обеспечивает надежную герметизацию, вызывая турбулентность на посадочных поверхностях непосредственно перед закрытием клапана, помогая удалить любые мельчайшие посторонние частицы, взвешенные в жидкости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*