Гидроудар в системе: Гидравлический удар в системах водоснабжения и отопления

Гидроудар в системе водоснабжения — АО Гидроинжстрой

ОТПРАВЬТЕ ЗАЯВКУ на консультацию

Оставьте свой номер телефона

Мы позвоним Вам и ответим на все ваши вопросы

Заказать

Гидравлический удар – резкое увеличение давления в замкнутой системе при быстром изменении скорости потока жидкости. Это явление часто возникает в системах водоснабжения. Различают положительный и отрицательный гидроудары. Первый возникает при быстром запуске насоса или при быстром перекрытии крана. Второй – при быстрой остановке насосного агрегата или открытии запорной арматуры.

Причины гидроударов в системе водоснабжения

Гидроудары в системах водоснабжения возникают:

• При ошибках проектирования систем водоподачи. Частые резкие переходы между трубами разного сечения способствуют резкому изменению скорости потока воды.
• Применение шаровых кранов и другой арматуры, быстро перекрывающей воду. Правильный выбор запорных устройств позволит избежать гидравлических ударов в системе.
• Установка насосных агрегатов прямого пуска с нерегулируемой производительностью. В автономных системах водоподачи предпочтительно применять насосы с частотно-регулируемым приводом. Это позволяет избежать гидроударов в системе водоснабжения.

Последствия гидроударов

При резком изменении скорости потока, давление в трубопроводе кратковременно возрастает в десятки раз. Постоянные гидроудары приводят:

• К нарушению герметичности трубопровода. Под воздействием высокого давления и явления кавитации, которое сопровождает гидроудары, нарушается целостность труб, уплотнителей в местах соединения.
• К выходу из строя фильтров, бойлеров. При постоянных гидроударах в системах горячего и холодного водоснабжения существенно сокращается срок службы водонагревателей, фильтрующих воду устройств.

Как устранить гидроудары в системе водоснабжения

Гидравлические удары снижают срок службы арматуры и системы подачи воды в целом, грозят затоплением, порчей имущества. При постоянных стуках, щелчках, других посторонних шумах при открытии и закрытии крана или запуске насоса необходимо принять соответствующие меры:

• Заменить шаровые краны на вентильные.
• Сократить количество переходов труб на меньший или больший диаметр.
• Исправить ошибки монтажа трубопровода.
• Заменить нерегулируемые насосы на агрегаты с частотно-регулируемым приводом (для автономных систем).
• Установить гидроаккумулятор или компенсаторы гидроударов.

Замена арматуры, насосов и внесение изменений в конфигурацию трубопровода достаточно дорогой способ, не гарантирующий 100% защиту. Для того чтобы избежать неприятных последствий, целесообразно установить защиту от гидроудара в системе водоснабжения. Это может быть гидроаккумулятор мембранного типа или компенсаторы. Первое устройство представляет собой бак с диафрагмой. При резком повышении давления мембрана растягивается и предохраняет систему от гидроудара. Компенсатор гидроударов в системах водоснабжения представляет собой отрезок трубы из эластичного материала или пружинное устройство, устанавливаемое на трубопроводе. При резком изменении давления рабочий элемент этих устройств деформируется и компенсирует ударное воздействие.

Рассчитайте стоимость Вашей скважины

Онлайн-калькулятор скважины на воду

Подробная смета на работы и оборудование

Рассчитать

Наши работы

Акции и спецпредложения

Остались вопросы? Закажите бесплатную консультацию!

причины, последствия, предотвращение — Статьи

Многие из нас слышали резкие звуки – например, стук или щелчки – при работе системы отопления. Чаще всего их причиной становятся гидравлические удары. Как они возникают? Какие негативные последствия влекут? Что можно сделать, чтобы предотвратить проблемы, которые способен вызвать гидроудар? В этой статье вы найдете ответы на все перечисленные вопросы.

Причины возникновения гидравлического удара

При эксплуатации отопительной системы по ее контуру с определенной скоростью движется жидкий теплоноситель – вода. Она имеет массу – а значит, и инерцию. Прекратить движение немедленно жидкость не может.
Как правило, в конструкцию системы отопления входят регуляторы, меняющие интенсивность потока в зависимости от температуры. В определенные моменты эти приспособления полностью перекрывают поток воды – и именно в этот момент возникает гидравлический удар. Механизм его образования прост. Жидкость продолжает двигаться по инерции и наталкивается на преграду. В отличие от газа, она не может уменьшиться в объеме – так же, как не может этого сделать, к примеру, автомобиль, врезающийся в неподвижное препятствие. Машина в этой ситуации может сломать стену, а вода, в свою очередь, нередко причиняет ущерб элементам отопительной системы.

Чем чреват гидроудар?

При ударе теплоносителя о преграду в зоне его контакта с ней резко и значительно – на несколько десятков атмосфер – повышается давление. Появляется нехарактерный звук (например, стук), который и слышат люди. Заметим, что звук – далеко не самое худшее из последствий гидроудара. Гораздо серьезнее то, что под большой нагрузкой оказываются элементы системы – трубы, клапаны, резьбовые соединения и другие. Их эластичность минимальна, растягиваться они не могут, поэтому быстро изнашиваются и преждевременно выходят из строя.

Степень серьезности последствий гидроудара зависит от того, какую длину имеет перекрываемый трубопровод. Так, в системе водяного теплого пола эта длина очень велика, поэтому и удары, как правило, оказываются весьма серьезными.

Имеет значение то, в каком месте расположен термостат. Так, если он находится на выходе из контура, удары наиболее опасны: возникающие скачки давления могут исчисляться десятками атмосфер. При установке термостата на входе последствия гидроударов удается сгладить, поскольку жидкость получает возможность уходить от клапана после его перекрытия. Скачок давления в этом случае получается сравнительно небольшим – не выше 1 атмосферы. С учетом того, что отопительная система должна без проблем справляться с перепадами, достигающими 4 атмосфер, становится понятно, что гидроудары при такой конфигурации почти не страшны.

Способы борьбы с гидравлическими ударами

Один из способов – использование амортизатора. Применяются отрезки трубы длиной 20-30 см из прочного, но при этом эластичного материала – например, особого пластика или усиленного армированием каучука. Если теплоноситель движется с большой скоростью и/или длина трубопровода велика, стоит использовать 40-сантиметровые вставки. Отрезки включаются в контур перед термостатом (если смотреть по направлению движения воды), а в некоторых случаях – и за ним. При возникновении гидроудара внутренний объем этих фрагментов трубопровода меняется, что позволяет сгладить последствия.

Еще один способ уменьшить разрушительную силу гидроудара – шунтирование клапана, регулирующего температуру. В обход термостата пускается узкая (имеющая диаметр всего 0,2-0,4 мм) трубка. Альтернативный вариант – проделывание отверстия такого же диаметра в самом клапане. При эксплуатации системы отопления в нормальном режиме шунт почти не пропускает жидкость.

При возникновении гидроудара картина меняется: часть воды проходит через трубку или отверстие, благодаря чему сбрасывается чрезмерное давление. Обращаем внимание на то, что шунтирование стоит выполнять только на новых отопительных системах. В старых домах, трубы в которых не менялись много лет, эта операция бессмысленна, поскольку приводит лишь к быстрому забиванию шунта шламом.

Заслуживает внимания такой способ борьбы с гидроударами, как установка защищенных термостатов. В конструкцию последних входит небольшая пружина, расположенная между клапаном и термоголовкой. При чрезмерно высоком давлении жидкости эта деталь предотвращает резкое и полное закрытие клапана, благодаря чему перепады давления сводятся к минимуму. Устанавливать защищенный термостат нужно с обязательным учетом направления движения воды. Для упрощения этой задачи производители наносят на корпуса приборов стрелку.

Как устранить гидравлический удар в трубах

К

Ли Уоллендер

Ли Валлендер

Ли имеет более чем двадцатилетний практический опыт реконструкции, ремонта и улучшения домов, а также дает советы по благоустройству дома более 13 лет.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 14.12.22

Рассмотрено

Ричард Эпштейн

Рассмотрено Ричард Эпштейн

Ричард Эпштейн — лицензированный мастер-сантехник с более чем 40-летним опытом работы в сфере сантехники для жилых и коммерческих помещений. Он специализируется на оценке, а также проектировании и инжиниринге сантехнических систем и работает в одной из крупнейших в Нью-Йорке профсоюзных строительных компаний по сантехнике.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Факт проверен

Сара Скотт

Факт проверен Сара Скотт

Сара Скотт занимается проверкой фактов и исследователем, работала в сфере индивидуального строительства в сфере продаж, маркетинга и дизайна.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Ель / Кевин Норрис

Обзор проекта

Гидравлический удар — распространенная проблема сантехники. Это раздражающий звук, громкий «хлопок», который может сильно напугать. И хотя вы можете захотеть избавиться от него как от одного из тех безобидных повседневных звуков, в конечном итоге он может повредить вашу водопроводную систему. Изучение основ гидравлического удара и его устранение может сэкономить вам тысячи долларов на ремонте в будущем.

Как узнать, есть ли у вас гидроудар

Гидравлический удар или гидравлический удар — это и звук, и ощущение. Вы будете закрывать кран, когда в трубах раздастся вполне слышимый хлопок. Поскольку звук — это вибрация, он часто бывает достаточно сильным, чтобы вы могли чувствовать его под своей рукой, когда держите кран или ручку. Вы даже можете увидеть, как кран слегка подпрыгивает.

Гидравлический удар может вызвать вибрацию даже посуды и стаканов в шкафчиках. Вы также можете услышать, как звук резонирует во внутренней структуре дома.

Причины гидравлического удара

Гидравлический удар происходит из-за быстрого отключения воды. В то время как смесители для раковины, ванны и душа могут вызвать гидравлический удар, чаще стиральные и посудомоечные машины могут вызвать гидравлический удар, потому что они могут перекрыть воду быстрее, чем вручную. В этих приборах используются электромагнитные клапаны, которые могут закрываться всего за 30 миллисекунд.

Тревожный звук вызван внезапной остановкой потока воды. Это приводит к ударам водопроводных труб о шпильки, балки, балки или даже о другие водопроводные или дренажные трубы.

Совет

Несмотря на то, что вы не слышите его так громко, гидравлический удар также может быть проблемой для пластиковых водопроводных труб, таких как CPCV и PEX. Повреждение трубы и воды по-прежнему представляет собой потенциальную опасность. Если у вас есть открытые участки, на которых видны пластиковые водопроводные трубы, следите за тем, чтобы трубы не двигались и не изгибались, когда кто-то резко выключает краны. Гидравлический удар в пластиковых трубах также требует устранения.

Методы крепления гидроудара

Воздушные камеры

Если вы когда-нибудь видели таинственные отрезки 12-дюймовой трубы с крышкой, отходящие от труб подачи, то это воздушные камеры, предназначенные для гашения гидравлического удара. Наполненные воздухом, каждая труба действует как амортизатор для воды, которая внезапно останавливается. Воздушные компрессы; воды нет. Это означает, что воздух в камере действует как подушка для воды.

Это простое решение требует продвинутых навыков сантехника для установки. Кроме того, воздушные камеры могут со временем заполняться водой, поэтому иногда может потребоваться опорожнение труб.

Наконечник

Трубы подачи воды должны быть надежно закреплены. Всегда полезно заменить сломанные или ослабленные ремни в рамках надлежащего графика технического обслуживания дома. По возможности замените трубные хомуты с амортизацией из стали и мягкой резины EPDM.

Устройство защиты от гидроударов

В гасителе гидравлического удара идея воздушной камеры улучшена за счет добавления камеры, заполненной газом или воздухом, которая герметизирована поршнем или диафрагмой. Диафрагма разделяет воду и газ или воздух.

Что такое диафрагма?

В сантехнике диафрагма представляет собой гибкий диск, который под действием давления образует уплотнение, останавливающее поток воды. Диафрагмы часто изготавливаются из различных видов резины, а также других материалов.

Устройство защиты от гидравлического удара часто присоединяется к точке, где труба/шланг подачи воды соединяется с запорным клапаном. При использовании этого метода трубы не нужно разрезать или склеивать. Также доступны вставные гидрозатворы.

Ищите водопреградители, которые объединены с клапаном. Иногда пространство может быть проблемой, поэтому обязательно приобретите гидрозатвор, который соответствует пространству.

Регуляторы давления воды

Гидравлический удар также может возникнуть, когда общее давление магистральной водопроводной трубы, входящей в здание, слишком велико. Нормальное давление воды составляет от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), и выше этого высокого давления может быть источником гидравлического удара. Очень высокое давление выше 80 фунтов на квадратный дюйм также может повредить приборы.

В этом случае установка регулятора давления воды может решить проблему гидравлического удара. Там, где это возможно, лучше установить регулятор давления воды в месте, где основной водопровод входит в дом, а не устанавливать несколько воздушных камер, поскольку устройство также защищает посудомоечные машины, туалеты и другие приборы и приспособления от высокого давления воды.

Начните с проверки давления воды, чтобы убедиться, что оно выше нормы. После установки регулятора давления воды на входе основного водоснабжения отрегулируйте регулятор на давление ниже 50 фунтов на квадратный дюйм.

Оборудование/инструменты

• Ведро или полотенце
• Плоскогубцы или разводной ключ
• Старые полотенца

Материалы

• Устройство защиты от гидроударов
• Лента для уплотнения резьбы сантехника

Ель / Кевин Норрис

Как устранить гидроудар с помощью гасителя гидроудара

1. Отключить воду

   Перекройте подачу воды в стиральную машину, посудомоечную машину или другие помещения, подверженные гидравлическому удару. Устройство обычно имеет запорный клапан, который можно повернуть по часовой стрелке, чтобы перекрыть воду. В некоторых случаях вы можете найти промежуточный запорный клапан дальше по линии. Для установки нескольких гасителей гидравлических ударов вам может потребоваться полностью перекрыть подачу воды в доме.

   Совет

   Стиральная машина будет иметь два запорных клапана, один для горячей и другой для холодной. Посудомоечная машина будет иметь один запорный клапан для горячей воды.

   Ель / Кевин Норрис

2. Отсоедините шланги

   Используйте таз для сбора пролитой воды из-за отсоединения водяных шлангов. Держите поблизости несколько старых полотенец. С помощью плоскогубцев или разводного ключа ослабьте фитинги шланга.

   Ель / Кевин Норрис

3. Установка гасителя гидроудара

   Есть несколько способов сделать это.

   Резьбовой : Для гасителей гидравлических ударов с резьбой накрутите устройство на каждый клапан или впускное отверстие. Вручную поверните фитинг с внутренней резьбой по часовой стрелке, затем затяните плоскогубцами.

   Наконечник

   При использовании гасителя гидравлических ударов с резьбой для более плотного прилегания можно обмотать охватываемый конец каждого запорного клапана или впускного отверстия резьбовой уплотнительной лентой или тефлоновой лентой перед навинчиванием гасителя. Плотно оберните ленту три-четыре раза по часовой стрелке. Также обмотайте все наружные резьбы на гасителе гидроударов лентой.

   Компрессионный : Для компрессионных фитингов наденьте компрессионное кольцо на клапан, затем навинтите компрессионную гайку и затяните.

   Push-Fit : Вставные гасители гидравлических ударов не требуют инструментов для установки (хотя для снятия требуется небольшой пластиковый инструмент). Очистите медные трубки от заусенцев. Убедитесь, что все разрезы ровные. Плотно наденьте фитинг на трубу.

   Ель / Кевин Норрис

4. Подсоедините подающую трубку или шланги

   С помощью плоскогубцев или гаечного ключа подсоедините трубку или шланг подачи воды к ограничителю гидравлического удара. Затяните соединение.

   Ель / Кевин Норрис

5. Включи воду

   Медленно включите подачу воды, повернув запорный вентиль против часовой стрелки. Если вы отключите воду во всем доме, краны могут брызгать, прежде чем вода снова начнет течь свободно. Используйте фонарик для визуального осмотра соединений на наличие утечек. Запустите каждый прибор на гасителе гидравлического удара в одном испытательном цикле.

   Ель / Кевин Норрис

Источники статьи

The Spruce использует только высококачественные источники, в том числе рецензируемые исследования, для подтверждения фактов в наших статьях. Прочтите наш редакционный процесс, чтобы узнать больше о том, как мы проверяем факты и делаем наш контент точным, надежным и заслуживающим доверия.

1. Обзор сантехники в жилых помещениях . Национальная ассоциация сертифицированных домашних инспекторов.

2. Давление воды . Муниципальный водный округ Падре Дам.

Гидравлический удар – его причины и решения

Причины гидравлического удара

Как и любая другая движущаяся жидкость, текущая вода имеет импульс. При резком изменении потока по системе распространяются ударные волны.

Это явление называется «гидравлическим ударом».

Изменения потока могут происходить из-за работы клапанов, пуска и остановки насосов или изменения направления, вызванного фитингами трубопроводов. Другими причинами могут быть быстрое удаление всего воздуха из системы или рекомбинация воды после разделения водяного столба.

Когда происходят внезапные изменения потока, энергия, связанная с текущей водой, внезапно преобразуется в давление в этом месте. Это избыточное давление известно как ударное давление и увеличивается при больших изменениях скорости.

Гидравлический удар обычно возникает в системах водоснабжения под высоким давлением (например, в сети) либо при быстром закрытии крана, либо при быстродействии электромагнитных клапанов, которые внезапно останавливают движение воды по трубам и создают ударную волну через вода, заставляя трубы вибрировать и «содрогаться».

Гидравлический удар будет усугубляться изношенными клапанами и неправильно закрепленными трубопроводами.

Существует пять возможных областей, на которые следует обратить внимание, чтобы определить причину гидравлического удара, и ряд возможных способов устранения. Подходящее средство зависит от фактической причины и установки. Если гидравлический удар начался только после того, как в водопроводной системе были выполнены некоторые работы, начните с осмотра этих областей; однако любое изменение в водопроводной системе может вызвать гидравлический удар в другом месте.

Вероятные источники гидравлического удара

• Недостаточно закрепленный трубопровод – более вероятно возникновение гидравлического удара после выполнения новых работ; Если гидравлический удар возникает впервые без выполнения новых работ, сначала проверьте другие возможные способы устранения.
• Шаровые и поплавковые клапаны.
• Быстродействующие клапаны.
• Износ запорной арматуры.
• Захваченный воздух.

Незакрепленный трубопровод

Убедитесь, что трубопровод закреплен, закреплен и поддерживается через равные промежутки времени с помощью хомутов соответствующего размера.

Шаровые/поплавковые клапаны

Гидравлический удар может возникнуть из-за ряби внутри открытых резервуаров для воды, где уровень воды контролируется шаровым/поплавковым клапаном – рябь вызвана притоком воды, в результате чего поплавок клапана «подпрыгивает» вверх и вниз, таким образом многократно открывая и закрывая клапан. Это повторяющееся открытие и закрытие клапана создает ударные волны, которые распространяются по трубопроводу, вызывая эффект гидравлического удара.

Если бак для воды пластиковый, металлическая усиливающая пластина, установленная на той стороне бака, где установлен поплавковый клапан, уменьшит изгиб бака.

Помимо вышеперечисленного, рябь на воде обычно вызывает проблемы только в том случае, если шаровой/поплавковый клапан изношен или если на клапане установлено сопло клапана низкого давления при подаче воды под высоким давлением. Убедитесь, что шайбы и диафрагмы в шаровых/поплавковых клапанах не изношены и что установлено соответствующее сопло клапана. Последнее не должно быть проблемой, если гидравлический удар начался через некоторое время после установки клапана.

В небольших резервуарах установка клапана цистерны Torbeck является еще одним возможным решением, так как это предотвратит рябь на поверхности воды, поэтому клапан будет закрываться чисто.

Электромагнитные клапаны

Некоторые электромагнитные клапаны с электрическим приводом мгновенно останавливают поток воды, что может привести к возникновению ударной волны в трубопроводе, вызывающей гидравлический удар. Гибкого шланга, соединяющего клапан с водопроводом, может быть достаточно, чтобы поглотить любой удар в трубопроводе.

Запорный клапан

Запорные клапаны (запорные краны) и краны могут вызвать гидравлический удар, если они имеют незакрепленное сальниковое уплотнение и/или изношенные шайбовые перемычки. Запорные клапаны, как правило, открываются, когда ударная волна гидравлического удара проходит по трубопроводу, и ударная волна может «потрясти» ручку клапана и ослабленную перемычку.

Хотя можно подтянуть сальниковое уплотнение и заменить ослабленную перемычку, самый простой способ решить проблему — заменить запорный клапан.

Захваченный воздух

Проблемы, связанные с захватом воздуха, можно свести к минимуму, предотвратив скопление воздуха в системе. Этого можно добиться с помощью воздухоотводных клапанов, расположенных в верхних точках трубопроводной системы. В районах с относительно ровной местностью их также следует использовать вблизи нагнетания насоса, около середины линии и на нижнем конце линии.

Пустые трубопроводы следует заполнять как можно медленнее, чтобы выпустить захваченный воздух.

Прочие соображения

Размеры всех трубопроводов должны быть такими, чтобы скорость потока не превышала 1,5 м/с.

Ограничители перенапряжений (относительно простые устройства, такие как небольшие гидроаккумуляторы или буферные емкости, которые могут поглощать ударные волны) могут быть установлены в стратегических точках трубопровода, чтобы свести к минимуму последствия гидравлического удара в системе.