Гидроудары в системе водоснабжения: что такое, причины, защита, как избежать

Гидроудар в системе водоснабжения: причины, последствия, решение

По статистике, в 60 % случаев прорыв водопровода в частных домах происходит из-за гидроудара. Что это такое и как избежать досадных аварий, вы узнаете из этой статьи.

Для начала разберемся, что такое гидроудар. Гидроудар – резкое изменение давления в трубах.

Гидравлический удар принято разделять на два вида.

• Положительный – давления резко повышается. Это происходит при быстром закрытии водопроводного крана или включении насоса.
• Отрицательный – падение давления из-за открытия крана или отключения насоса.

Рассмотрим подробнее гидроудар первого типа, так как он представляет наибольшую опасность для системы водоснабжения.

Представьте, что вы только что открыли водопроводный кран и использовали воду для своих целей (вымыли посуду, умылись и так далее). Когда вода больше не нужна, вы, естественно, закрываете кран.

Что при этом происходит в системе водоснабжения? Вода по инерции какое-то время течет по трубам с прежней скоростью потока, при этом сталкивается с препятствием (кран закрыт). И, «спотыкаясь» о преграду, поток возбуждает обратную волну. А поскольку система водоснабжения герметична, обратная волна сталкивается с водной массой, идущей навстречу. В результате получается удар определенной силы, который ищет выхода в окружающей среде (то есть в трубах).

При небольшой силе толчка удар гасится трубопроводом. При мощном гидроударе или ветхом состоянии системы происходит авария, разрыв водопровода.

Среди прочих причин гидроудара – резкое включение насоса, перебои в электроснабжении, аварийное отключение насоса, срабатывание систем защиты трубопровода. Во всех этих случаях давление в водопроводе резко меняется, что влечет за собой деформацию труб, вплоть до их разрыва. Надо сказать, что даже процессы коррозии и иные чрезвычайные обстоятельства не имеют такого влияния на водопровод, как гидроудары.

Чем грозит гидроудар в системе водоснабжения?

Кроме разрушения водопроводной системы, которая всегда выливается в большие денежные траты, гидроудар грозит затоплением жилища, порчей имущества, бытовых приборов, и, самое страшное, ожоговым травматизмом. Именно поэтому рекомендуем вам внимательно отнестись к проблеме гидроударов в системе водоснабжения и максимально обезопасить себя и своих домочадцев.

Как узнать, есть ли гидроудары в системе?

Диагностировать наличие гидроударов в системе просто. Первые признаки – щелчки, постукивания и прочий шум, который будет слышен при открытии и закрытии крана. Большинство из нас не обращают внимания на эти звуки, а ведь именно они первыми свидетельствуют о чрезмерных нагрузках системы.

Как предотвратить гидроудары?

Существует несколько видов защиты системы водоснабжения от гидроударов. Рассмотрим основные.

1. Плавное закрытие крана. Если потребитель закрывает кран постепенно, давление в системе водоснабжения плавно выравнивается и обратная волна формируется небольшой силы, что снижает мощность гидроударов. Однако всегда плавно закрывать кран не получится. Ведь теперь большинство кранов оснащены шаровой конструкцией, а не вентильной (когда приходилось крутить вентили, чтобы закрыть кран). С шаровой конструкцией одно нечаянное резкое движение – и кран закрыт. Кроме того, дети или ваши гости могут не знать, как правильно закрывать кран.
2. Использование труб большого диаметра. Чем больше диаметр труб, тем ниже скорость потока воды, и, соответственно, гидроудар. Но этот метод защиты требует повышенных денежных вложений (на трубы, их проведение и теплоизоляцию) и не всегда эстетично выглядит.
3. Установка амортизирующего устройства по направлению потока воды. Перед термостатом вместо жесткой трубы устанавливается кусок из эластичного пластика или каучука. При гидроударе этот участок растягивается и частично гасит силу удара.
4. Использование компенсаторного оборудования. Гидроаккумулятор – это бак, куда при гидроударе будет сбрасываться излишняя вода до нормализации давления системы. Реле давления – элемент, который не спасет от гидроудара, но отключит насос, когда вы перекроете кран и давление превысит определенное значение. При этом надо учитывать, что выключение насоса не произойдет мгновенно.

5. Система водоснабжения Ermangizer – защита от гидроудара

   Система водоснабжения Ermangizer. Если гидравлический удар спровоцирован включением насоса, то наилучшим решением будет комплекс Эрманджайзер. Основной элемент системы – частотный преобразователь, который регулирует работу насоса и обеспечивает плавный пуск. При этом исключается резкое повышение давление в системе, вызывающее гидроудар. Кроме того, частотный преобразователь Ermangizer обеспечивает бесперебойный стабильный напор воды в кране, независимо от объема водопотребления, а также увеличивает срок службы насоса. Установка системы Эрманджайзер является наиболее эффективным решением.

Узнайте больше о преимуществах системы Ermangizer по телефону: +7 (343) 378-09-50

Защитите систему водоснабжения в своем доме от гидроудара!

Гидроудар в системе водоснабжения

Гидроудар в системе водоснабжения возникает при отсутствии пропускной способности трубы в результате её закупорки воздушным пузырём или твёрдым предметом, снижающим проходимость жидкости на определённом участке. Работающий нагнетательный насос способствует росту давления жидкости до критических показателей. В результате чего происходит разгерметизация трубопровода в результате разрыва трубы или разъединения стыкующих элементов.

Серьёзными последствиями грозят повреждения трубопровода в следствии гидроудара:

• необходимость ремонта дефектного участка;
  
• длительное просушивание помещения;
  
• замену деревянной мебели;
  
• замену облицовочных древесных материалов, гипсокартонных переборок.
  

Гидроудар в циркуляционной системе коммуникаций является сопутствующим явлением при запуске насоса, перекачивающего жидкость. Вибрация, как при ручном, так и автоматическом запуске нагнетающего насоса, передаётся трубам, что так же служит причиной разгерметизации систем жизнеобеспечения дома.

Примерно такие же перегрузки испытывают стенки канализации при начале слива воды из стиральной или посудомоечной машины и автономная система отопления при очередном цикле подачи жидкости к радиаторам. Разница заключается в силе давления на стенки труб при запуске и при постоянном цикле подачи.

Гидроудар – неполадка или неизбежность?

Гидроудар в системе водоснабжения бывает двух видов, в сторону увеличения или понижения давления. Это можно сравнить с артериальным давлением человека. При отрицательном гидравлическом давлении жидкости на стенки труб угрозы не существует, в этот момент наблюдается снижение напора воды.

Много серьёзнее обстоят дела при значительном повышении давления в водопроводе, спровоцированном затором на одном или нескольких участках. Причиной этого могут стать:

• резко открытая заглушка, запорный кран;
  
• скопившийся в процессе простоя системы воздух;
  
• разгерметизация, получившаяся в результате неправильной консервации системы перед перерывом в её эксплуатации.
  

Определить эту неполадку можно на слух, трубы начинают издавать устрашающие звуки. Характеристики и громкость звуков отличаются в зависимости от материала, из которого изготовлены трубы.

Как услышать и предотвратить угрозу

В металлопластиковых и полипропиленовых трубах есть звукоизоляционный слой. Чрезмерное давление внутри системы – борьба воды с воздушной пробкой, по восприятию на слух больше напоминает громкое урчание сытого кота или раздражённого кишечника. Металлические и медные трубы усиливают звук, транслируя его по всей системе. Чем дальше от его источника, тем сильнее и протяжнее скрежетание.

Лучшим способом снятия напряжения с внутренней поверхности стенок трубопровода можно считать открытый кран, если причиной слабой проходимости воды стала воздушная пробка, образовавшаяся при резкой приостановке подачи воды. При выходе жидкость будет насыщена пузырьками воздуха.

Внимание! Чем больше запорных кранов в системе, тем надёжнее защита. Перекрытие прохода жидкости к повреждённому участку, а не по всей протяжённости трубопровода сокращает зону риска для гидроудара.

Уязвимость труб при гидроударе

Не открытый вовремя кран или не отключённый в экстренной ситуации нагнетающий насос – это предпосылка к тому, что вода дырочку найдёт и расширит. У каждого вида труб есть свои слабые места.

• Бесшовные металлические  чаще повреждаются на сгибах, чем круче угол, тем сильнее риск.
  
• Швы на металлопрокатных изделиях не рассчитаны на давление, превышающее то, что указано в маркировке.
  
• В металлопластиковых водопроводах зоны риска находятся в местах стыков с фитингами – тройниками, запорными кранами и угловыми соединениями.
  
• Полипропиленовые более устойчивы за счёт большего диаметра и паяных углов, но зоны риска те же, что и в металлопластиковом водопроводе.
  

Наиболее подвержены повреждениям при гидроударе трубы с внутренним диаметром меньше 10 мм.

Слабое место сварных систем из нержавеющей стали – края соединяемых элементов, на которые воздействовала плазма. Ухудшение технических данных металла – это более весомый аргумент в отказе от использования нержавейки в монтаже автономного водопровода, чем высокая стоимость материала. Радужные разводы, относимые профессионалами к цветам побежалости, не всегда свидетельствуют о перегреве стали. Большую опасность представляют выделяющиеся оксиды. В местах их выделения даже нержавеющая сталь подвергается коррозии.

Возможные причины нарастания гидравлического давления, как его избежать

Эксплуатация автономного водопровода в режиме non-stop практически не производится. Насос запускается автоматически при необходимости подачи очередной порции воды в дом. Если перед этим не было никаких аварийных ситуаций, то перегрузка будет кратковременной. Повреждение может вызвать только естественный износ трубопровода.

Если предыдущее отключение насоса было произведено в аварийном режиме, то это может повлечь образование преграды воде в виде воздушной пробки. Тоже происходит и при резком перекрытии запорной арматуры. Когда мастер предлагает установить барашковый кран вместо шарового, в этом есть свой резон.

Краны старого образца дают реальную возможность плавно перекрыть воду и также постепенно открыть её доступ в систему при последующем включении насоса после проведения профилактических или ремонтных работ. Пожалуй, это лучшая защита труб от повышенного давления на стенки.

При длительном перерыве в работе водопровода, частично находящегося за пределами здания, в трубах может оказаться лёд. Эта преграда вполне материальна и более опасна, чем воздух. Сход снега с полей – не критерий того, что вода, находящаяся под землёй, полностью растаяла.

При сильном понижении температуры воздуха приводит к замерзанию воды внутри труб даже в действующих автономных водопроводах. Защита от гидроудара в системе водоснабжения, при пуске в сильные морозы, заключается в ее максимальном утеплении. В районах с умеренным климатом для защиты бывает достаточно установки утеплённых коробов, препятствующих промерзанию. В районах, где этой меры может оказаться недостаточно, используется электрический кабель для подогрева. Прокладывается он по всей длине подземной части водопровода.

Защита водопровода от перегрузок внутри дома

Основной защитой длинного участка от повреждений внутри дома стали компенсаторы сильфонного типа. Этот элемент конструкции, за счёт предусмотренного изготовителем растяжения, предотвращает деформацию и разрыв труб при гидроударе. Особенность компенсаторов заключается в соединительной функции основных деталей трубопровода и герметизации системы водоснабжения.

Если есть возможность сделать водопровод с меньшим количеством стыков, врезок, то мастера пользуются способом самокомпенсации системы. Он заключается в изгибах трубы, что естественным образом гасит давление нагнетаемой насосом жидкости. Метод защиты от гидроударов в системе водоснабжения, без использования дополнительных деталей, хорошо работает на участках трубопровода малого метража. Там, где нет больших температурных перепадов, деформация от сжатия или растяжения материалов трубам не грозит.

Для участков труб, контактирующих с горячей водой, используются и другие компенсаторы гидравлического давления:

• п-образные;
  
• линзовые;
  
• сальниковые.
  

Подбор компенсаторов и методов гашения гидроудара производится на стадии составления проекта. Но и в процессе эксплуатации всегда есть возможность усовершенствования автономных систем, водоснабжения и отопления. Что чаще всего это бывает в процессе установки дополнительных сантехнических точек.

Главная защита – соблюдение правил эксплуатации

Не обязательно знать, что такое гидроудар в системе водоснабжения, главное уметь его предотвратить:

1. Перед первичным запуском водопровода необходимо стравить воздух.
   
2. После зимнего периода, если скважина подачи воды не использовалась, нужно обезопасить её от разрыва под воздействием льда. Для этого в колонку, к которой подключен насос, заливают горячую воду.
   
3. Чтобы избежать воздушной пробки при подключении оборудования после длительного перерыва, при стабильно плюсовой температуре, повысить уровень до рабочего состояния можно холодной водой.
   
4. Перед запуском насоса требуется проверить, все ли перекрывающие краны (вентили) открыты.
   
5. Если конструкция электродвигателя позволяет регулировать режим подачи, этим следует воспользоваться, повышая давление в системе постепенно.

К поломкам в системе водопровода приводит гидроудар, вибрация, неправильная сборка трубопровода, неверно проведённые расчёты при подборе диаметра к мощности оборудования, обеспечивающего циркуляцию жидкости. Статистика показывает, что 60% повреждений вызваны систематическими или разовыми резкими скачками давления в трубах.

Пузыри на трубе

Характерное потрескивание в водопроводных трубах – это сигнал о неполадке. В системе есть предпосылка к разгерметизации. Возможно, что пластик имела механическое повреждение, невидимое до момента установки. Вибрация, создаваемая насосом, способствует её расширению. Достаточно небольшого увеличения давления в трубопроводе, для того, чтобы проблема стала явной.

Появление на многослойных трубах холодного водоснабжения пузырей напрямую указывает на слабое звено в системе. Участок, на котором проявились последствия подскакивания давления, подлежит срочной замене. Карман, созданный водой, непременно прорвётся. Значительно проще заменить отрезок трубопровода, не дожидаясь потопа при котором придётся экстренно перекрывать задвижки в аварийном режиме, что может послужить причиной следующего гидроудара.

Пузыри на трубах горячего водоснабжения могут вообще не говорить о повреждении, если при монтаже использовались армированные трубы из полимера. Особенности строения армированной трубы заключаются в том, что главную часть и внешний слой разделяет металлическая фольга, зафиксированная двумя слоями игольчатого клея.

При нагревании материалы дают разную степень растяжения. Внешний слой проницаем для воздуха, а при неоднократном остывании его материал подвергается деформации, создавая карманы для образовавшегося между ним и фольгой конденсата. Опасности разрыва, при штатном давлении, в этом случае не существует.

Для чего нужен проект водопровода

Протяжённость водопровода даже в частных домах разная. Каждый метр на прямой траектории добавляет углу наклона трубы определённый градус. В первую очередь это необходимо для того, чтобы вода не застаивалась.

Прямой и тупой угол изгиба с разной степенью эффективности гасит гидроудар, который может стать причиной поломки дорогостоящего оборудования:

• силового агрегата;
  
• водонагревателя;
  
• 2-контурного котла, обеспечивающего не только подачу воды к умывальнику, но и к системе «тёплый пол».
  

Чёткая геометрия хороша для исполнения декоративной отделки. При подключении сантехнических точек прямые линии труб не всегда актуальны. Каждый изгиб и угол наклона неоднократно просчитывается и выверяется проектировщиками.

Стоимость проекта дома с коммуникационными развязками незначительно дороже того, в котором удобства не предусмотрены. Во многих частных домах закладка трубопровода начинается ещё при закладке фундамента. Поэтапная сборка всех узлов в строгом соответствии со строительным планом – это лучшая защита дома от преждевременного разрушения, а водопровода от гидроудара. На расчётах экономить не рекомендуется, равно как и на найме профессиональных сантехников.

Если уж случилась беда, и произошла разгерметизация трубы отопления или теплого пола, то необходимо срочно произвести ремонт поврежденного участка. Обнаружить скрытую протечку в полу, стене или в земле можно с помощью тепловизора. Компания «Sohranim-teplo» занимается поиском утечек в системе отопления и на протяжении более чем десяти лет успешно помогает людям в решении данной проблемы.

 

Гидроудар в системе водоснабжения — АО Гидроинжстрой

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.

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.

Гидроудары в системе водоснабжения — причины, следствия и как их избежать

Что такое гидроудар

Основанием для возникновения гидроударов в любой инженерной сети является свойство практической несжимаемости жидкости. Поток воды изливающийся из обычного кухонного смесителя можно перекрыть одним поворотом ручки. Натыкаясь на появившееся препятствие, вода возбуждает  упругую обратную волну. Поскольку деваться ей некуда (трубопровод герметичен), то её энергетика сталкивается с идущим по инерции навстречу потоком жидкости. Собственно сила удара при таком столкновении определяется именно невозможностью поглощения энергии взаимодействия частей потока сжатием среды. Но в трубах малого диаметра подобные процессы минимальны.

Ощутимо же оно проявляется при больших скоростях потока, жёстком трубопроводе больших размеров (длинна, диаметр) и резком перекрытии рабочего просвета на отдельном отрезке. Вообще гидроудары в системе водоснабжения могут быть сглажены эластичностью трубного материала или наличием компенсаторов. Кроме того, амортизировать такие толчки могут оказавшиеся в напорном контуре воздушные пробки. Правда в любом случае энергия толчка будет прежней. Просто её воздействие станет значительно меньше, чего вполне хватает для предотвращения разрывов в реальных прецедентах.

Именно принцип сглаживания резкости толчка водной массы лежит в основании большинства защитных конструкций и оборудования.

Как устранить причину гидроударов?

Основным вариантом противодействия гидравлическим ударам принято считать сокращение скорости перекрытия потока воды. Для этого применяют задвижки с длинным штоком, благодаря чему процесс закрытия замедляется. Но для подобной арматуры необходимо увеличить пропускной диаметр трубопроводов.

Устранить угрозу гидроудара можно посредством переделки напорного контура, его модернизации. Одним из решений может стать врезка в жёсткий водопровод участка из более эластичного вещества. Таковым может быть пластик или металлопластик. Для получения желаемого результата достаточно 300-400 мм материала. Кроме этого, на прямой (стояковый) участок трубопровода монтируют компенсатор в виде буквы «П», что также сокращает скорость жидкости. В горячем водоснабжении подобную роль может выполнять полотенцесушитель.

Более продвинутым методом защиты является предохранительный клапан, который выпускает заданное количество воды при резком увеличении давления/напора. Тем самым снижается нагрузка на материал и оборудование водоснабжения. Важно отрегулировать функцию клапана, при которой он будет начинать действовать. При слишком высоком параметре открытия гидравлические удары предотвратить не получится.

В современных локальных водопроводах для частного сектора защита от гидроударов возлагается на гидроаккумуляторы разных типов и конструкций. Как правило, эти резервуары уже входят в комплект насосной станции. Сам накопитель обычно исполнен в виде емкости объёмом в 30 и более литров, которая внутри разделена мощной каучуковой мембраной на водную и воздушную зоны. В первую под избыточным давлением (когда оно имеется) периодически закачивается жидкость (вода), во вторую — воздух под расчетным давлением. При этом гидроудары в системе водоснабжения тоже «сбрасываются» в эту емкость. После нормализации напора воды упругая перемычка выдавливает растянувшую её жидкость назад в трубы.

Практика показывает, что привлечение именно гидроаккумулятора служит наиболее эффективной защитой от гидравлических толчков в напорном контуре водоснабжения.

Убрать гидроудар в системе водоснабжения

Помимо отсутствие протечек в системе, водоснабжение также должно быть бесшумным в своей работе. Так что же происходит, когда вы вдруг слышите стук в вашей системе водоснабжения. Такой звук является одной из самой распространенной проблемой водопровода, называемой гидроудар, и происходит при перепадах давления в момент отключения/включения крана, клапана или другого сантехнического прибора. Вода в таком случае ищет свободное место для движения, когда оно меняет направление, и в конечном итоге врезается в стенки трубы или запорный клапан в вашей системе водоснабжения, делая отчетливый (и тревожный) шум. 

 

 

Важно быстро решить эту проблему, поскольку это может привести к чрезмерному износу труб и даже утечкам. Общие причины гидроудара в системе водоснабжения и способы их устранения.

 

Самой распространенной причиной гидроудара является воздушная пробка (или несколько воздушных пробок) в системе водоснабжения или отопления. Резкая подача воды с превышающим нормы давлением при запуске насоса, открытие крана также может привести к столкновения быстрого потока воды со стенками водопровода — в следствии чего происходит гидроудар.

 

 

Как избавиться от воздушных пробок в системе водоснабжения.

Чтобы сбросить воздушные пробки, закройте главный запорный кран подачи воды в дом, а затем откройте все краны и смесители. Не забудьте открыть краны и в подвале если у вас есть, снаружи дома также откройте поливные краны. При открытии этих точек воздушные пробке выйдут из системы, закройте краны после этого. Затем пустите воду по системе, воздух должен выйти из нее.

 

 Если это не помогло, значит у вас одна из следующих проблем:

 

Высокое давление воды в в точке подачи в ваш дом (центральная система водопровода)

 

Проверить давление самостоятельно вы можете с помощью прибора манометра для жилых помещений, который доступен в магазинах сантехники. Перекройте все краны в системе водоснабжения, закрепите манометр на кран который установлен наиболее близко к точке входа водопровода в ваш дом. Откройте этот кран медленно, зафиксируйте показатель манометра. Протестируйте еще раз, чтобы убедиться, что чтение является точным. Идеальное значение составляет от 2 до 4 атмосфер. Если давление ниже 2 атмосфер или выше 4,5 атмосфер , вы должны принять меры — установите регулятор давления или заменить существующий на магистрали.

 

 

Гидроудар может вызывать один из ваших бытовых приборов, подключенный к системе водоснабжения. Постарайтесь определить когда именно слышен гидроудар, возможно это происходит при включении стиральной машине, газовой колонки или посудомоечный машине. Если так, это значит проблема именно с данным прибором или с подключением к системе, вызовите сантехника чтобы устранить данную проблему. Еще один вариант устранить данную проблему, установите редуктор давления воды пред подключением данного прибора, также называемый гаситель гидроударов мембранный. Их можно найти в большинстве магазинов сантехники. Выберите тип редуктора воды на основе используемого устройства и свободного места.

 

 

В нашем центре комплектации отопления и водоснабжения Профи Плюс вы можете купить сантехнику , необходимую вам для ремонта системы водоснабжения посетите наш магазин по адресу г. Херсон, ул. Стретинская 6, либо звоните по телефону:

095471 02 02

 

Гидроудар в системе отопления: причины и последствия

Автор Монтажник На чтение 8 мин. Просмотров 15.7k. Обновлено 14.02.2021

В современном доме присутствуют жизненно необходимые коммуникации: электроснабжение, водопровод и система отопления. О последней и пойдет речь в этой статье. Рассмотрим. что такое гидроудар в системе отопления, причины его возникновения, способы предотвращения и снижения последствий после возникновения этого явления.

Что такое гидроудар?

При переходе теплоносителя из трубопровода одного диаметра в другой, при резком закрытии крана или столкновении жидкости с воздушной пробкой происходит процесс возникновения избыточного давления – это и есть гидроудар в системе отопления. Это явление длится доли секунды, но его сила может быть непредсказуема – в трубопроводе и так находится под постоянным давлением, а при гидроударе оно может подскочить во множество раз, и, если не выведет из строя магистраль, то будет постоянно снижать рабочий ресурс органов и приборов отопительной системы. В системах водоснабжения и отопления причины возникновения этого явления могут быть самыми разными и уровень последствий тоже непредсказуем.

Если попытаться дать однозначное определение гидроудару, то формулировка может звучать следующим образом – движущаяся в трубопроводе жидкость имеет кинетическую энергию и после столкновения с препятствием направляет свою энергию в обратную стороны, создавая высокое давление. Это давление действует на трубопровод и встречая какое-либо препятствие воздействует и на него. Это и есть гидроудар. Препятствием может быть переход из трубопровода одного диаметра в другой, клапана и шаркраны.

Гидроудары постоянно происходят в водопроводных системах, когда мы открываем и закрываем кран подачи воды. В системах отопления происходит тоже самое, но не так часто. Стоит отметить, что жидкость способна сохранять свое давление и накапливать энергию. Из-за этого в частных домах и квартирах случаются аварии. Особенно там, где в системах используют резиновые шланги в металлической обмотке. Наверное, многие из нас замечали, что такие шланги служат какое-то время, а потом рвутся. Это происходит из-за давления, которое копилось в системе и не уходило в общий водопровод из-за обратного клапана. Со временем давление превышало прочность шланга, и он давал течь.

Что такое гидроудар в системе отопления

Гидроудар в системе отопления многоквартирного дома случается не часто. Для жителей квартир проблема гидроудара стоит не так остро, как для владельцев частных домов, потому что ремонтом и обслуживанием этих объектов занимаются компетентные службы. Но все-таки стоит обратить внимание на гибкие шланги при установке водонагревателя, ведь ответственность и материальные затраты возлагаются на плечи жильцов городских квартир.

Гидроудары в системе отопления частного дома случаются гораздо чаще, поэтому жителям частного сектора стоит уделить особое внимание при проектировании и установке системы отопления в своем доме. А также использовать средства защиты от этого явления, которые будут описаны далее. Надеюсь доступно объяснил: что такое гидроудар в системе отопления.

Последствия гидроудара

Гидроудар воздействует на соединения труб, вентиля, клапана и прочие элементы системы. Очень часто возникает ситуация – отопление работает, греет дом, но жилец постоянно слышит щелчки или удары – это перепады давления в системе, которые разрушают элементы и рабочие органы. Иногда давление, которое резко повышается может превысить предел прочности трубопровода или их соединения. В этом случае возникает авария. Такое часто случается в система, совсем недавно запущенных в эксплуатацию.

Авария может возникнуть при постепенном износе тепломагистрали и ее органов или же неожиданно от воздействия очень сильного скачка давления. В том и другом случае последствия гидравлического удара вызывают материальные расходы на устранение наводнения в доме и ремонт системы отопления. Чтобы не стать свидетелем такого происшествия нужно знать причины возникновения этого явления и принять меры по их устранению. Как правило, последствия после гидроудара могут быть разной тяжести начиная от поломки насоса заканчивая затоплением дома и затратами на ремонт после наводнения.

Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:

• расходы на покупку новой мебели, которая пришла в негодность после затопления;
• затраты на ремонт пола или компенсация расходов на восстановление должного вида квартиры после потопа соседям нижнего этажа – если наводнение произошло в городской квартире;
• оплата услуг специалистов, восстанавливающих работоспособность отопительной системы после аварии;
• при прорыве трубопровода человек может получить ожоги в попытках устранить аварию;
• возможные траты на ремонт отопительной системы после восстановления ее работоспособности после аварии, ведь уплотнители и другие элементы были подвержены негативному воздействию давления и скорее всего частично утратили свой рабочий ресурс.

Гидроудар в системе отопления: причины возникновения

Магистраль отопления частного дома включает в себя множество элементов: трубопроводы разного диаметра, вентиля и прочие элементы, которые влияют на перепады давления теплоносителя. А также неправильный монтаж или комплектация приборов и устройств системы отопления может спровоцировать появления скачков давления.

Ни какое действие не происходит само по себе, а в случае с гидроударом не остается без последствий. Если произошел скачек давления, значит на это были причины. Самые распространенные из них:

• насос дал сбой в работе;
• в системе отопления присутствует воздушные пробки;
• запорная арматура (вентиль) слишком резко сработала и спровоцировала гидроудар в системе отопления;
• соединение разных по диаметру трубопроводов;
• засорение фильтров.

Насос может выйти из строя, не только из-за своего низкого качества, но и по многим другим причинам, например, при падении уровня воды в скважине или если он изначально был подобран неправильно. Существуют способы предотвратить гидравлический удар в системе отопления при отключении насоса, например, источник бесперебойного питания.

Воздушные пробки в системе отопления могут возникнуть не только в жилом частном доме, но и в многоквартирном. В первом случае это происходит, когда не полностью стравили воздух при запуске отопления. А в городской квартире можно слышать грохот от гидроударов при запуске горячей воды при наступлении отопительного сезона. Наверняка вы слышали звуки при запуске отопления – это и есть то самое явление. Для предотвращения прорыва труб в городских квартирах на ТЭЦ вашего города делают первый запуск теплоносителя под небольшим давлением и не очень высокой температурой. А с наступлением холодов повышают эти параметры.

Шаровый вентиль имеет такую конструкцию, что неизменно провоцирует возникновение скачка давления теплоносителя. Ведь закрытие происходит не плавно, как при использовании винтовых кранов, а резко. В результате вода сталкивается препятствием на своем пути из-за чего и происходит гидроудар.

Стыки разных по диаметру трубопроводов сами по себе являются препятствием на пути теплоносителя и слабым звеном во всей системе отопления. Эти места подвергаются воздействию потока теплоносителя и испытывают большие нагрузки. Именно в них чаше всего возникает течь.

Засорение фильтра препятствует нормальному функционированию насоса, что приводит к перепаду давления.

Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар

Система отопления должна быть защищена от гидравлического удара, поэтому еще на этапе проектирования предусматривают наличие необходимых элементов. Все они применяются в комплексе. Стоит отметить, что ниже будет приведен список приспособлений, которые выбираются исходя из особенностей отопительной системы: тип насоса, квартира или частный дом, диаметры и протяженность трубопроводов. Полностью подобрать весь комплект устройств и приспособлений может только профессионал, изучивший особенности вашего дома.

• специальная запорная арматура с плавным закрытием – при закупке элементов отопительной системы стоит отдать предпочтение кранам с плавным закрытием. Это убережет систему от резкого скачка давления и теплоноситель будет более мягко воздействовать на трубопровод и арматуру при перекрытии кранов, что убережет от сильного гидравлического удара;
• автоматическая система регулирующая поток теплоносителя – насос с такой модернизации плавно пускает жидкость, тем самым боле бережно воздействует на систему отопления в целом. Работая в автоматическом режиме, такое приспособление самостоятельно регулирует подачу жидкости без участия человека;
• гидроаккумулятор (расширительный бачек) – это устройство должно обязательно присутствовать в системе отопления частного дома. Ведь оно компенсирует перепады давления, снижая нагрузку. Принцип его действия следующий: при гидроударе внутри бачка резиновая мембрана выдавливается водяным столбом. Этим компенсируется давление внутри отопительной системы;
• термостат с пружинным механизмом – принцип его действия идентичен гидроаккумулятору с той лишь разницей, что в роли компенсатора давления выступает не резиновая мембрана, а пружинный механизм;
• мембранный гаситель гидроударов – этот прибор устанавливается на горячую и холодную воды, для того чтобы гасить перепады давления при открытии и закрытии кранов. Принцип действия идентичен двум предыдущим приспособлениям.

Используя эти приспособления можно исключить возникновения гидроударов отопления частного дома, если применить их во время монтажа новой системы. Также существуют способы предотвратить возникновение этого явления в уже функционирующей системе.

Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления

Если отопительная система вашего дома включает в себя терморегулятор, то нужно участок трубопровода, который находится перед ним заменить на пластиковую или каучуковую трубку. Эта врезка будет растягиваться при воздействии на нее давления тем самым снижать нагрузку. Длина этого элемента должна быть от 20 см для небольших магистралей и доходить до полуметра при отопительных системах большого объема.

Если в вашей системе отсутствует гидроаккамулятор, то необходимо установить его. Ведь это устройство стоит на первом месте в рейтингу приборов защиты от гидроудара.

Как избежать затопления дома от гидроудара?

• использовать только качественную запорную арматуру с плавным ходом;
• прибегать к услугам действительно профессиональных специалистов при проектировании, монтаже и запуске в эксплуатацию системы отопления;
• применять компенсирующие давление приспособления;
• не использовать гибкие шланги.

Что такое гидроудар? Все, что вам нужно знать!

Что такое гидроудар?

Гидравлический удар — это явление, которое может возникнуть в любой трубопроводной системе, где клапаны используются для управления потоком жидкости или пара. Гидравлический удар — это результат скачка давления или ударной волны высокого давления, которая распространяется по системе трубопроводов, когда движущаяся жидкость вынуждена менять направление или внезапно останавливаться. Эту ударную волну также обычно называют гидравлическим ударом или гидравлическим ударом, и она может характеризоваться выраженным стуком или стуком по трубам сразу после отключения.

Гидравлический удар может произойти, когда открытый клапан внезапно закрывается, в результате чего вода ударяется в него, или когда насос внезапно выключается и поток меняет направление обратно к насосу. Поскольку вода несжимаема, удар воды приводит к возникновению ударной волны, которая распространяется со скоростью звука между клапаном и следующим коленом в системе трубопроводов или внутри водяного столба после насоса.

Последствия гидроудара

Несмотря на то, что это может выглядеть и звучать безвредно, сила удара на клапан, вызванная импульсом жидкости, может вызвать скачки давления, которые могут в десять раз превышать рабочее давление системы.Эти внезапные остановки потока и, как следствие, увеличение давления из-за ударных волн могут вызвать значительные повреждения всей трубопроводной системы либо из-за единичного события, либо из-за совокупного повреждения, происходящего с течением времени.

Игнорирование гидравлического удара может в конечном итоге привести к катастрофическому отказу вашей проточной системы. Долгосрочные последствия гидроудара могут включать:

• Повреждение насоса и подающей системы

Неоднократный гидроудар может также вызвать значительные повреждения насосов, существующих клапанов и инструментов, привести к катастрофическому выходу из строя герметичных и компенсирующих стыков, а также повлиять на целостность стенок труб и сварных стыков.

Гидравлический удар может повредить фитинги, соединения и соединения, что приведет к утечкам. Эти утечки часто начинаются медленно, постепенно усиливаясь с течением времени. Небольшие утечки могут оставаться незамеченными в течение некоторого времени, в результате чего окружающее оборудование становится уязвимым.

Трубопроводы, поврежденные из-за скачков давления, особенно дороги в ремонте. Разрыв приводит к отказу местного трубопровода и может вызвать отказ всей системы и другого оборудования. Последующее повреждение может быть значительным, часто требуя серьезных операций по замене.

Если не остановить, утечки воды могут повредить электрическое оборудование и / или привести к коррозии оборудования или инфраструктуры.

Разрыв трубопровода также может поставить под угрозу здоровье и безопасность сотрудников и обслуживающего персонала. В зависимости от отрасли и конкретного объекта неуправляемые утечки также могут увеличить риск поскользнуться, упасть и получить удар электрическим током.

Материальный ущерб может повлечь за собой дорогостоящий ремонт или замену оборудования. Дополнительные финансовые потери также могут быть понесены из-за простоев, необходимых для дополнительного обслуживания, ремонта или установки.

Как видите, очень важно немедленно принять меры при первых признаках гидроудара. Невыполнение этого требования в конечном итоге приведет к повреждению всей системы и может распространиться за пределы проточной системы на другое оборудование или инфраструктуру объекта.

Предотвращение гидроудара

Одним из основных факторов гидравлического удара может быть выбор типа обратного клапана. Типы клапанов, такие как поворотные, поворотные дисковые или поршневые обратные клапаны, зависят от силы тяжести и реверсирования потока, чтобы вернуть клапаны в закрытое положение.Это приводит к попаданию воды в клапанный механизм, создавая волну давления, которая распространяется по системе трубопроводов.

С другой стороны, бесшумные обратные клапаны или обратные клапаны с подпружиненной пружиной оснащены внутренней пружиной, которая бесшумно переводит клапан в закрытое положение перед реверсированием потока, тем самым уменьшая или исключая возможность гидравлического удара.

Воздушные камеры также являются эффективным решением для гидравлических ударов. Эти системы состоят из короткого сегмента трубы, обычно в форме тройника, с пустой / заполненной воздухом камерой, которая служит подушкой (амортизатором) для воды, которая расширяется при резком изменении направления.Это снижает величину удара, который в противном случае был бы направлен в сторону трубопровода.

Другие эффективные методы предотвращения гидроудара включают:

• Промывка старых систем
• Установка редукторов и регуляторов давления в подающей магистрали
• Снизить рабочее давление
• Инвестируйте в системы трубопроводов, в конструкции которых предусмотрены воздушные камеры
• Снижение давления с помощью бесшумных обратных клапанов

Загрузите нашу бесплатную электронную книгу «Понимание гидравлического удара: причины и наиболее эффективные решения для гидравлического удара в гидравлических системах и промышленных приложениях», чтобы узнать больше о разрушительных последствиях гидравлического удара.

Скачать электронную книгу

4 метода устранения гидроудара

Металлические трубы в водопроводной системе нередко громко стучат, когда кран внезапно отключается, или когда устройство, использующее воду, такое как стиральная или посудомоечная машина, резко перекрывает забор воды. Это состояние широко известно как гидроудар . Технический термин — гидравлический удар, — возникает, когда вода останавливается или внезапно меняет направление.Удар, который вы слышите, вызван ударной волной, которая заставляет водопроводные трубы двигаться и ударяться друг о друга или о деревянные элементы каркаса. Гидравлический удар не только раздражает, но и может быть настолько сильным, что может сломать трубы или ослабить сантехнические соединения.

• Примечание : Хотя вы не слышите его так громко, гидравлический удар также может быть проблемой для пластиковых труб водоснабжения, таких как CPCV и PEX. И потенциальная опасность повреждения труб все еще существует. Если у вас есть открытые участки, на которых видны пластиковые водопроводные трубы, следите за ними на предмет признаков движения и прогиба, когда кто-то резко отключает краны.Гидравлический удар в пластиковых трубах также требует лечения.

Существует четыре распространенных метода устранения гидроудара.

Крепление незакрепленных труб

Даже небольшая ударная волна может вызвать громкий стук, если водопроводные трубы не закреплены должным образом. Легкий случай гидроудара, как правило, не вызывает повреждения труб, и вы можете предотвратить его, затянув любые ослабленные хомуты на подвесах, которые крепят трубы к шпилькам или балкам. Сегменты пенопластовой изоляции, обернутые вокруг труб, также могут служить амортизаторами для предотвращения ударов.Проще всего это сделать на незащищенных незавершенных участках, например в подвальном помещении, где трубы видны и доступны. Если вы видите участки, где трубы стягиваются или болтаются, повторно закрепите их. Добавьте дополнительные хомуты для труб или вешалки там, где трубы пересекают шпильки или балки. Если водопроводные трубы проходят через просверленные отверстия в элементах каркаса, вы можете упаковать трубы изоляцией или трубой или установить трубные муфты для их амортизации.

При очень выраженном гидравлическом ударе этого метода, вероятно, будет недостаточно, чтобы предотвратить возможное повреждение труб.При сильном гидравлическом ударе вам нужно будет попробовать одно из других решений.

• Примечание : Не смешивайте разнородные металлы при закреплении металлических водопроводных труб металлическими лентами и скобами для труб. Не используйте стальные или оцинкованные стальные ленты на медных трубах, например, потому что химическая реакция, называемая электролизом , может вызвать коррозию металла. Закрепите медную водопроводную трубу медными или пластиковыми хомутами и вешалками.

Установите воздушную камеру

Другой очень простой метод лечения воздушного удара — это установка короткого отрезка вертикальной трубы рядом с клапанами, которые вызывают гидроудар.Этот метод, известный как воздушная камера, создает сегмент пустой, заполненной воздухом трубы, которая обеспечивает подушку для воды, в которую она может отскочить, когда она хочет внезапно изменить направление. Воздушная камера часто изготавливается сантехником на месте, когда он или она устанавливает водопроводную систему, используя обычные трубы и фитинги. Или вы можете купить коммерческие воздушные камеры, которые на самом деле представляют собой короткие отрезки трубы, которые уже закрыты. В любом случае воздушная камера состоит из тройника, который соединяется с основной водопроводной трубой, с коротким отрезком горизонтальной трубы, которая затем ведет к секции закрытой вертикальной трубы длиной примерно 6 дюймов.Поскольку эта тупиковая труба расположена вне основного потока воды, она задерживает воздушный карман.

Во время работы, когда кран или другой водяной клапан закрывается быстро, воздух в камере временно сжимается под давлением воды, поглощая удары, которые в противном случае попали бы в трубы и заставили бы их хлопнуть. Во многих домах воздушные камеры расположены рядом с моечной ванной рядом со стиральной машиной, которая является обычным источником гидроудара. Но разумно установить воздушные камеры в критических точках по всему зданию.Местные строительные нормы и правила могут потребовать их в предписанных местах.

Одна из проблем с воздушными камерами заключается в том, что они могут заполниться водой и перестать правильно работать. Исправить это можно, периодически осушая всю систему водоснабжения, что восстановит воздух в камеры. Для перезарядки воздушных камер:

1. Перекройте главный водяной кран дома.
2. Откройте самый верхний водопроводный кран в здании.
3. Слейте всю воду из всех труб, открыв самый нижний водопроводный кран, обычно расположенный во дворе дома или в подвале здания.По мере того, как вода стекает, воздух будет поступать в систему через самый верхний кран, автоматически добавляя воздух обратно в воздушные камеры.
4. Когда вода перестанет течь из самого нижнего крана, выключите его и откройте главный водяной кран. Держите самый верхний кран открытым, пока вода не поднимется по системе и не выйдет из ее носика. Хотя остальные трубы теперь будут заполнены водой, воздушные камеры останутся наполненными воздухом, восстанавливая их амортизирующую способность.

В очень редких случаях воздушные камеры могут забиваться минералами или другим мусором.Их можно очистить, сняв колпачки и протерев их. Установка воздушных камер большего диаметра, чем основные водопроводные линии, также может помочь предотвратить засорение.

• Примечание : В некоторых областях строительные нормы и правила могут исключать воздушные камеры в пользу механических водоотделителей или других методов.

Установка механических гидроблоков

Механические амортизаторы гидроудара представляют собой более сложную форму поглощения ударов от гидроудара.Они хорошо работают в ситуациях, когда воздушные камеры нецелесообразны. Гидрозатворы представляют собой герметичные блоки, которые содержат пружину и воздушный пузырь, который поглощает движение воды, чтобы смягчить последствия гидроудара. Они являются предпочтительной альтернативой в коммерческих зданиях и для систем с высоким давлением воды. Механические гидрозатворы не нужно перезаряжать, как воздушные камеры, но их нужно будет заменять в конце их жизненного цикла, когда изнашиваются внутренние пружины и баллоны.

Амортизаторы гидравлического удара могут быть встроены в смесители для раковин или клапаны стиральных машин.Обычно они имеют компрессионные или навинчивающиеся фитинги для облегчения установки.

Гасители механических ударов производятся в соответствии с национально признанным стандартом Институтом сантехники и дренажа, известным как PDI-Wh301, который также включает метод определения размеров этих устройств.

Установка регулятора давления воды

Гидравлический удар также может возникнуть, когда общее давление в основной водопроводной трубе, входящей в здание, слишком велико. Нормальное давление воды составляет от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), а выше этого высокое давление может быть источником гидроудара.Очень высокое давление выше 100 фунтов на квадратный дюйм также может повредить приборы.

В этом случае установка регулятора давления воды может решить проблему гидроудара. По возможности, лучше установить регулятор давления воды в месте, где основная вода поступает в дом, а не устанавливать несколько воздушных камер, потому что 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 нормального.После установки регулятора давления воды на входе в основной водопровод отрегулируйте регулятор на давление ниже 50 фунтов на квадратный дюйм.

Новый подход с практической реализацией

, построенная на длине L с внутренним диаметром 0,4 м для

труб различных размеров и показанная на Рисунке 5. Как видно из графика на рис. 4 и рис. 5,

труба

столкнулась с разным импульсным давлением с другим материалом трубы

.

Например, стальная труба будет сталкиваться с большим ударным давлением

по сравнению с трубой из ПВХ из-за различной скорости.

ПОВЕРХНОСТНАЯ ВОДА

СХЕМА ПОДАЧИ МЫШИ

ЗАТРАГИВАЕМЫЕ ТЕРРИТОРИИ ЮЖНЫХ 24

ПАРГАНОВ.

Грунтовые воды, как правило, недорогие и безопасные,

используются в качестве основного источника питьевой воды на западе

Бенгалии. Но было обнаружено, что подземные воды

основной части Западной Бенгалии, такой как Южная 24

Паргана, некоторые музеи Северной 24 pgs,

Муршидабад, Мальда и округ Бурдван, загрязнены мышьяком на

.Уровень мышьяка в воде

этих районов находится за пределами приемлемого для человека диапазона.

В 2003 году инженерный департамент общественного здравоохранения правительства Западной Бенгалии

запустил проект водоснабжения на основе поверхностных вод 30 MGD

в Дакшин

Райпур, Южная 24 Паргана. Неочищенная вода забирается

из реки Ганг через водозаборный насос

дома, а затем подается на водоочистную станцию, которая находится на расстоянии

в 1,5 км от водозабора.Процесс лечения

условных. Очищенная фильтрованная вода откачивается

в распределительную водопроводную сеть через чистую водяную насосную станцию ​​

. Примерная длина водопровода

составляет около 320 км, а диаметр трубы

колеблется от 150 мм до 1100 мм. Распределение

занимает общую площадь около 1124 кв. Км.

Накладных водохранилищ шестьдесят семь. Объем верхних резервуаров

варьируется от 450 м

3

до

900 м

3

с разной высотой ступеней варьируется от 16 м

до 20 м в высоту.Все 67 зон имеют распределительную сеть

, имеющую шлюзовые клапаны, воздушные клапаны

и другие трубопроводные аксессуары со средней прокладкой труб

протяженностью 30 км. Каждый зональный OHR имеет впускной клапан для воды

и выпускной клапан для воды, которые управляются вручную местным оператором

. Время распределения воды

, а также закрытие и открытие этих клапанов

выполняется в соответствии с заранее установленным графиком и информацией

, полученной от ВС и Бустерных станций через приемник связи

УКВ.

Схема водоснабжения была смонтирована и

введена в эксплуатацию в 2003 году. Эта схема является одной из

крупнейших схем водоснабжения в сельской местности в Азии.

Однако эта схема имела хроническую проблему с перебоями подачи воды

из-за разрыва стыков соединительных труб.

В то время обеспечить бесперебойную подачу воды

по этой схеме водоснабжения

было очень сложной задачей. Было проведено несколько исследований по номеру

, чтобы найти решение проблемы.Было обнаружено, что

из-за неравномерной подачи воды к

OHR вызывает внезапное ударное давление (удары воды

), которые разрывают стыки более слабой части

трубы распределительной системы. Для решения проблемы

необходимо разработать методику

, которая будет отслеживать импульсное давление в реальном времени и к

пройти то же самое, чтобы сохранить распределительную сеть. ,

есть пять высокоскоростных высоковольтных двигателей с приводом от

центробежных насосов с пропускной способностью 2184 м

3

/ ч с

61 м напором работают в 3 рабочих и 2 резервных

режимах.Все они подключены к общему коллектору

, размер линии 1400 мм, внутренний диаметр, мм через моторизованные управляющие клапаны

. Этот общий коллектор подключен к восходящей магистрали

(ID начального конца 1400 мм и ID конечного конца

150 мм, общая длина 320 км) для распределения воды в 67

резервуаров. Есть две станции повышения давления, одна на

Баруипур, а другая на Кришна Мохонпур. Все 67

OHR распределены в зоны действия

, охваченные прямым распределением от ВС и повторным распределением

от Бустерной станции 1 и 2.В проекте используется простая концепция гидравлики

, согласно которой, если

происходит изменение давления по любой причине внутри закрытого трубопровода

, заполненного сжимаемой жидкостью, тогда как

по закону Паскаля  внутренняя поверхность труба

будет иметь такое же отражение изменения давления, учитывая, что

не имеет потерь на трение в волне давления. Один

емкостный интеллектуальный преобразователь давления с рабочим диапазоном

0-10 кг / см

2

установлен над входным сегментом трубопровода

для контроля давления подачи воды к распределителю

, а также используется для контроля любое изменение

в ненормальном повышении давления воды из-за ударов воды

или ненормальное снижение давления воды

, возникшее из-за разрыва внутри распределительной магистрали.

Станция очистки воды Dakshin Roypure уже имеет

Программируемый логический контроллер на базе SCADA

ISBN: 978-1-4577-1961-5/11/$26.00@2011IEEE

IEEE ICCIA-2011

5

Что такое гидравлический молот ?

Что такое гидравлический молот?

Если не считать легкого свиста, в водопроводных трубах должно быть достаточно тихо. Поэтому возникает недоумение, когда вы внезапно слышите стук труб. Этот звук — обычная проблема с водопроводом, называемая гидравлическим ударом.Также называемый гидравлическим ударом, он возникает из-за повышения давления при отключении крана, клапана или водного прибора. Вода ищет место, куда ей податься, поскольку она быстро меняет направление и в конечном итоге ударяется о стенки трубы или запорный клапан в вашей системе водоснабжения, издавая отчетливый (и тревожный) стук. Есть четыре возможных ситуации, которые могут вызвать гидроудар:

1. Вода в ваших воздушных камерах
2. Высокое давление воды
3. Интенсивное устройство
4. Волнистые трубы

Важно своевременно устранять гидроудар, так как он может вызвать чрезмерный износ на трубах и даже может привести к утечкам. Продолжайте читать, чтобы узнать больше об этих четырех состояниях водопровода, вызывающих гидроудары, и о том, как с ними бороться.

Причины возникновения гидроудара и способы его устранения

Вода в вашей воздушной камере (ах) = гидроудар

Воздушные камеры представляют собой вертикальные трубы, которые регулируют давление и предотвращают образование волн в подающих трубопроводах. Самая частая причина гидроудара — это воздушная камера, в которой слишком много воды. Если у вас нет воздушных камер, что маловероятно, если только ваша сантехника не очень старая, попросите профессионала установить их в ключевых точках вашей системы, чтобы устранить волны, вызывающие гидравлические удары.

Чтобы перезагрузить воздушные камеры, выключите главный запорный кран подачи воды, а затем откройте все краны и клапаны. Не забудьте открыть самый низкий кран, который у вас есть, например, на напольном нагруднике для шланга на улице или в раковине в подвале. Открытие кранов позволит слить всю воду, взвешенную под давлением, и позволить воздушным камерам очиститься. Снова выключите все краны. Включите воду снова, и гидравлический удар должен исчезнуть! В противном случае у вас есть одна из следующих проблем:

Высокое давление воды в жилых помещениях = гидравлический удар

Высокое давление воды — еще одна причина гидроудара, будь то из-за использования крана и прибора или из-за фактического среднего давления воды в доме.Если давление сидения в вашей водопроводной системе слишком велико, вы можете довольно часто слышать гидроудары, не обязательно при использовании определенного смесителя.

Давление легко проверить самостоятельно с помощью набора манометров для бытовой воды, который можно купить в строительном магазине. Когда вы будете готовы проверить давление, выключите все приборы и краны, в которых используется вода; не забудьте спринклерные системы и холодильники с льдогенераторами! Затем просто прикрутите манометр к клапану или нагруднику шланга, который находится рядом с вашим основным источником водоснабжения (городской водомер или напорный резервуар в колодце). Медленно открывайте этот клапан, пока он не откроется полностью. Когда стрелка манометра перестанет двигаться, измерьте давление в помещении. Проверьте еще раз, чтобы убедиться в точности показаний. Если давление превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, обратитесь к водопроводчику для установки регулятора давления или замены имеющегося на водопроводе.

One Intense Appliance = Water Hammer

Иногда одиночное устройство отвечает за колебания давления, вызывающие гидравлический удар. Вот как найти виновное устройство, которым может быть стиральная машина, посудомоечная машина, льдогенератор, спринклерная система или другое: если удар срабатывает только тогда, когда это устройство работает или выключается, вы нашли виновного.

Чтобы устранить проблему, установите разрядник гидроудара, также называемый линейным разрядником гидроудара. Их можно найти в большинстве хозяйственных магазинов. Выберите тип разрядника в зависимости от устройства и доступного места. Стиральной машине может потребоваться более крупный ограничитель давления в виде шланга на линии забора воды, так как через нее будет протекать большой объем воды. Если для установки одного из них мало места, вы можете найти мини-ограничитель гидравлического удара с упором, который представляет собой 90-градусный соединитель, который навинчивается прямо на шланговое соединение большинства приборов и подходит для ограниченного пространства.Третий тип разрядника — это однокамерный разрядник, который может быть установлен на любом участке трубы стандартной ширины, где бы он ни был. Надеюсь, что разрядник для этого нарушителя спокойствия избавит вас от головной боли!

Колеблющиеся старые трубы = Гидравлический удар

Старые водопроводные трубы часто недостаточно прикреплены к конструктивным особенностям дома, поэтому они раскачиваются и покачиваются при изменении давления. Возьмите фонарик и проверьте, видны ли подводящие трубы в вашем лазарете или подвале.Попробуйте осторожно перемещать разные части и посмотрите, сильно ли они сдвигаются в каких-либо областях. Также может быть полезно попросить другого человека налить немного воды и выключить ее, чтобы вызвать гидроудар; со своего места, вы могли бы найти место, которое вызывает удар! Приобретите опоры для труб (также называемые зажимами, зажимами и вешалками) и / или водопроводную ленту, чтобы надежнее закрепить трубы. Если у вас медные трубы, не используйте оцинкованные или стальные опоры или стяжки, так как металлы могут плохо взаимодействовать друг с другом (электролиз) и вызвать утечку.Пластиковые зажимы и водопроводная лента наиболее безопасны и просты в использовании.

Получение помощи от сантехников

Если вам нужна помощь, чтобы найти причину гидравлического удара и устранить проблему, обратитесь к местному специалисту по сантехнике г-на Rooter ^® для получения качественного обслуживания и консультации экспертов. Наши специалисты по сантехнике знакомы со всеми причинами и решениями гидравлических ударов, а также с другими проблемами, связанными с сантехникой и техническим обслуживанием, и готовы помочь. Запросите смету работы сегодня.Для экстренной помощи звоните (844) 982-2028 в любое время.

Пока вы работаете над модернизацией сантехники, почему бы не улучшить свою ванную комнату? Наша дочерняя компания Mr. Handyman, соседняя компания, специализируется на ремонте ванных комнат и многом другом.

Гидравлический удар

Гидравлический удар — это ударная волна, передаваемая через жидкость, содержащуюся в системе трубопроводов. Самое простое объяснение состоит в том, что гидравлический удар возникает, когда движущаяся жидкость внезапно прекращает движение.Импульс жидкости, внезапно останавливающейся, создает волну давления, которая проходит через среду внутри системы трубопроводов, подвергая все в этой замкнутой системе значительным силам.

Обычно волна давления гасится или рассеивается за очень короткий промежуток времени, но скачки давления могут нанести огромный ущерб в течение этого короткого периода.

Гидравлический удар подтверждается стуком или стуком, который в крайних случаях может указывать на обширные и дорогостоящие повреждения компенсаторов, датчиков давления, расходомеров и стенок труб.

Гидравлический удар также может возникать в многофазной жидкости, которая представляет собой жидкую среду, которая также имеет увлеченные твердые частицы. Примером может служить суспензия из песка или жидкая пульпа (которая в основном представляет собой воду, транспортирующую волокна пульпы). Ключевым фактором является то, что вода является основной транспортной средой в системе трубопроводов, и вода может очень эффективно передавать ударные волны.

МИГАЕТ VS. МОЛОТ ДЛЯ ВОДЫ

Мигание — это другой вид скачка давления. Мигание происходит в паровых системах, где конденсат пара (жидкая вода) скапливается в системе трубопроводов.Эта жидкая вода может внезапно превратиться из жидкости в пар с последующим коэффициентом объемного расширения в 400-600 раз. С перепрошивкой нужно бороться совершенно по-разному. Хотя контроль не менее важен, для целей этой статьи мы ограничиваем наши обсуждения только жидкими средами и шумами гидравлических ударов.

ПРИЧИНЫ ВОДЫ МОЛОТА

Гидравлический удар может быть результатом неправильного выбора клапана, неправильного расположения клапана, а иногда и плохого обслуживания.Некоторые клапаны, такие как поворотные обратные клапаны, обратные клапаны с наклонным диском и двухдверные обратные клапаны, также могут способствовать возникновению проблем с гидравлическим ударом. Эти обратные клапаны склонны к хлопку, потому что они полагаются на реверсирование потока и противодавления, чтобы толкнуть диск обратно на седло, чтобы клапан закрылся. Если обратный поток является сильным, как в случае вертикальной линии с нормальным потоком, направленным вверх, диск может хлопнуть с большой силой. Результирующий удар может повредить выравнивание диска, так что он больше не будет полностью контактировать с седлом на 360 градусов.Это приводит к утечкам, которые в лучшем случае подрывают эффективность системы. В худшем случае это может серьезно повредить другие компоненты системы трубопроводов.

Локальные резкие перепады давления как минимум раздражают, а в лучшем случае — серьезную проблему. Определенные шаги могут предотвратить или уменьшить гидравлический удар. Первый — изучить причины, последствия и решения.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР

Наиболее частой причиной гидроудара является либо слишком быстрое закрытие клапана, либо внезапное отключение насоса.Гидравлический удар — это, по сути, мгновенное повышение давления жидкости в трубопроводной системе, когда жидкость внезапно останавливается. Как заметил сэр Исаак Ньютон, движущийся объект имеет тенденцию оставаться в движении, если на него не действует другая сила. Импульс жидкости, движущейся в прямом направлении, будет поддерживать движение жидкости в этом направлении. Когда клапан внезапно закрывается или насос внезапно останавливается, жидкость в системе трубопроводов после клапана или насоса будет упруго растягиваться до тех пор, пока импульс жидкости не будет остановлен.

Затем жидкость хочет вернуться в свое нормальное, ненапряженное состояние, как растянутая пружина, которая была отпущена. Это заставляет жидкость возвращаться по трубе. Затем текучая среда, текущая в обратном направлении, встречает закрытый клапан, потенциально со значительной разрушающей силой. Отражением этой волны давления жидкости является громкий хлопок (и может быть более одного импульса давления) (Рисунок 1).

Внезапное закрытие клапана чаще всего связано с четвертьоборотными клапанами и, в частности, с автоматическими четвертьоборотными клапанами.Простое решение — более медленное закрытие автоматических четвертьоборотных клапанов. Это работает во многих случаях, но не во всех. Например, клапаны аварийного отключения должны закрываться быстро, поэтому для таких применений могут потребоваться другие решения. Подробнее о расчетах времени закрытия клапана см. Далее в этой статье.

Другой наиболее частой причиной гидроудара является внезапное отключение насоса. Несколько насосов, подаваемых в общий коллектор, например, в градирнях или при осушении шахт, должны либо отключаться медленно, либо в них должны быть установлены встроенные бесшумные обратные клапаны сразу после насоса. Бесшумные обратные клапаны могут быть чрезвычайно эффективными для уменьшения, а иногда и устранения гидравлического удара.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПИКОВ ДАВЛЕНИЯ ВОДНОГО МОЛОТА

Можно рассчитать величину скачков давления гидравлического удара, основываясь на подробных знаниях системы трубопроводов и транспортируемых сред. Фактическая сила гидроудара зависит от скорости потока жидкости, когда он остановлен, и от продолжительности времени, в течение которого этот поток останавливается. Например, представьте, что 100 галлонов воды течет по 2-дюймовой трубе со скоростью 10 футов в секунду.Когда поток быстро останавливается быстро закрывающимся клапаном, эффект эквивалентен удару 835-фунтового молотка о преграду. Если поток останавливается менее чем за полсекунды (что может быть скоростью закрытия клапана), то может возникнуть скачок давления более чем на 100 фунтов на квадратный дюйм, превышающий рабочее давление системы.

Уравнение для расчета потенциальной величины выброса выглядит следующим образом:

∆H = а / г * ∆V

∆H — изменение напора

∆V — изменение скорости потока жидкости

a = акустическая скорость в среде

г = гравитационная постоянная

Пример:

a = 4864 футов в секунду

г = 32.2 фута в секунду2

∆V = 5 футов в секунду

∆H составит 756 футов (328 фунтов на кв. Дюйм)

Это значение предполагает мгновенное закрытие клапана.

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ЗАКРЫТИЯ КЛАПАНА

Гидравлический удар, очевидно, является серьезной проблемой в промышленных условиях, например, на очистных сооружениях или в городской системе водоснабжения. В отличие от приведенного выше примера, средний смеситель для ванной комнаты обычно основан на номинальном диаметре линии в полдюйма и имеет давление воды в диапазоне 60-80 фунтов на квадратный дюйм и подает около 8-10 галлонов в минуту.6-дюймовая линия на водоочистной станции могла бы подавать 900 галлонов в минуту со скоростью 10 футов в секунду. 24-дюймовый водопровод может подавать более 12 000 галлонов воды в минуту, чего достаточно, чтобы заполнить средний бассейн на заднем дворе менее чем за две минуты.

Основная формула для времени закрытия клапана: T = 2L / a

T = минимальное время в секундах

L = длина прямой трубы между запорным клапаном и следующим коленом, тройником или другим изменением

Для воды с температурой 70 ° F (21 ° C), когда у вас 100 футов прямой трубы:

T = минимальное время закрытия 41 миллисекунда

ПОСЛЕДСТВИЯ ВОДНОГО МОЛОТА

Последствия гидроудара могут быть от легких до тяжелых.Распространенным признаком является громкий стук или стук, исходящий из труб, особенно после быстрого отключения источника давления воды. Это звук ударной волны давления, ударяющей с большой силой о закрытый клапан, соединение или другое препятствие. Этот иногда оглушающий шум может быть источником большого беспокойства и беспокойства, особенно если поблизости работают люди.

Однако повторяющиеся гидроудары — не просто неприятность. Гидравлический удар также серьезно повреждает трубопроводы, соединения труб, прокладки и все другие компоненты системы (расходомеры, манометры и т. Д.).). Скачки давления могут легко превысить рабочее давление системы в 5-10 раз при ударе, тем самым создавая большую нагрузку на систему. Гидравлический удар вызывает утечки в стыках в системе. Это также вызывает трещины на стенках труб и деформацию опорных систем трубопроводов. Ремонт или замена поврежденных компонентов трубопроводов и оборудования может потребовать больших затрат. Если разлив приведет к экологической проблеме, затраты могут быть огромными.

В большинстве ситуаций гидравлический удар считается угрозой безопасности.Чрезвычайное давление гидравлического удара может привести к повреждению прокладок и внезапному разрыву труб. Люди, находящиеся поблизости от такого события, могут получить серьезные травмы.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ВОДНОГО МОЛОТА

Есть много способов смягчить последствия гидроудара, в зависимости от его причины. Один из простейших способов минимизировать гидравлический удар, вызванный гидравлическим ударом, — это обучение и обучение операторов. Операторы, которые осознают важность правильного открывания и закрывания ручных или приводных клапанов, могут принять меры для минимизации последствий.Это особенно верно для четвертьоборотных клапанов, таких как шаровые краны, дроссельные заслонки и пробковые краны.

РАЗРАБОТКА ТРУБОПРОВОДОВ

Амортизаторы гидроудара обеспечивают защиту от скачков давления, вызванных гидроударом. Эти компоненты трубопроводной системы снижают характерный шум и возникающие в результате нагрузки на трубопроводную систему, действуя как амортизатор. При правильном размере и установке гасители гидроударов могут быть эффективным решением.

С другой стороны, следует избегать насосов, которые нагнетают воду в длинную вертикальную трубу.Вертикальную опору следует либо минимизировать, либо использовать бесшумные обратные клапаны как можно ближе к насосу.

Еще одна область, на которую следует обратить внимание для минимизации гидравлического удара, — это установка обратных клапанов в вертикальных трубопроводах. Ограничители поворота, поворотные диски и двухдверные клапаны могут работать в вертикальном положении. Однако они не предотвратят реверсирование потока в этой ориентации. В этой ориентации может работать только бесшумный обратный клапан.

Гидравлический удар, возникающий в результате внезапного закрытия обратного клапана поворота, поворотного диска и двухдверных обратных клапанов, можно устранить, заменив эти клапаны на бесшумные или бесшумные обратные клапаны.Тихие обратные клапаны близко от уменьшения перепада давления запорного элемента клапана, а не закрытие от обратного потока. Таким образом, они гораздо реже закрываются, что вызывает гидравлический удар. Когда перепад давления на диске приближается к давлению открытия клапана, клапан полностью закрывается. Это позволяет потоку текучей среды замедляться, что позволяет уменьшить количество движения текучей среды до того, как клапан полностью закроется, при этом гарантируя, что поток текучей среды не изменится в обратном направлении.

Системные проектировщики должны быть знакомы с передовой практикой и отраслевыми стандартами для минимизации гидроудара, такими как использование, при необходимости, медленно закрывающихся клапанов, знание оптимальных положений клапана в системе трубопроводов и особые соображения по проектированию трубопроводов для систем с высоким рабочим давлением.

Когда трубопроводные системы спроектированы должным образом, вероятность возникновения гидроудара значительно снижается или даже исключается. В уже существующих системах разрушительное воздействие гидроудара можно ограничить рядом существенных способов, таких как установка гасителей гидроудара, перемещение обратных клапанов из вертикальных линий, установка бесшумных обратных клапанов в качестве основной линии защиты и обеспечение медленного закрытия в рабочих процедурах для четвертьоборотных клапанов.Обратите внимание, что время закрытия в автоматизированных системах должно быть в 10 раз больше, чем рассчитывается по формуле T = 2L / a.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гидравлический удар изучается много лет. Некоторые из основополагающих исследований относятся к концу 19 века. Исследования продолжаются и сегодня. Многие крупные университеты в США, Великобритании и Нидерландах, а также уважаемые компании по производству клапанов написали статьи о сравнении различных стилей обратных клапанов и их установленных динамических характеристик.

Эта статья лишь поверхностно затрагивает тему переходных процессов жидкости, исследуя некоторые причины и решения того, что мы обычно называем гидравлическим ударом. Решение проблем, связанных с гидроударом, может быть довольно дорогостоящим, и, как всегда, унция профилактики стоит фунта лечения. Насосы, подаваемые в вертикальные линии или общие коллекторы, и устройства быстрого закрытия клапана, могут быть спроектированы вне технологического процесса в самом начале. После того, как трубопровод установлен и производственные процессы запущены, задача состоит в том, чтобы найти решения с учетом конкретных ограничений.

Большинство производителей линейных бесшумных обратных клапанов очень хорошо разбираются в гидравлических ударах и имеют в штате инженеров, которые могут помочь. Когда дело доходит до правильного решения, они могут быть лучшим источником знаний.

---

АРИ БРЕГМАН — вице-президент и генеральный директор DFT Valves. Свяжитесь с ним по этому адресу электронной почты, защищенному от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Предотвращение гидравлического удара из-за повреждения насосов и труб

ЧТО ТАКОЕ МОЛОТОК ДЛЯ ВОДЫ?

Гидравлический удар возникает, когда скорость потока жидкости в трубе быстро изменяется.Он также известен как «помпаж». Это может вызвать очень высокое давление в трубах, очень высокие нагрузки на опоры труб и даже внезапное изменение направления потока. Это может вызвать разрыв труб, повреждение опор и трубных эстакад, а также утечку в стыках.

Гидравлический удар может произойти для любой жидкости в любой трубе, но его сила зависит от конкретных условий жидкости и трубы. Обычно это происходит в жидкостях, но может встречаться и в газах. Это может привести к разрыву труб и обрушению конструкций.

В этой статье будут описаны условия, которые, скорее всего, приведут к проблемам гидравлического удара, а также проблемы, с которыми могут столкнуться проектировщики и операторы насосов и трубопроводов.В нем также описаны некоторые способы решения проблем.

КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ И КАКОВЫ ПОСЛЕДСТВИЯ?

Повышенное давление возникает каждый раз, когда жидкость ускоряется или замедляется из-за изменений состояния насоса или изменения положения клапана. Обычно это давление невелико, скорость изменения постепенная, и гидравлический удар практически не обнаруживается. Однако при некоторых обстоятельствах создаваемое давление может составлять многие десятки бар, а силы на опорах могут достигать многих тонн, что превышает их спецификации. В мостах из труб может возникнуть сопутствующий ущерб. Риск для безопасности, активов и окружающей среды очевиден.

Легкий гидравлический удар можно обнаружить по движению трубы, стуку или пульсации потока. Серьезный гидроудар дает те же эффекты, но они могут быть достаточно большими, чтобы нанести серьезный ущерб, и могут произойти только один раз! Системы трубопроводов, характеристики которых могут привести к серьезному удару, должны быть проанализированы компьютерным программным обеспечением, особенно если в них находятся опасные химические вещества.Его наличие также иногда можно выявить по неожиданному открытию предохранительных клапанов.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА ПРОИСХОДИТ ВОДНЫЙ МОЛОТОК?

Гидравлический удар — это ударная волна, проходящая по трубе в результате резкого изменения расхода. Наиболее частая причина — слишком быстрое закрытие клапана или внезапное отключение или запуск насоса. Это вызывает ударную волну, которая начинается у клапана или насоса и проходит по трубе, изменяя скорость жидкости по мере ее прохождения. Это причина высокого давления.Если волна резкая и проходит через изгибы трубы, скачкообразное изменение давления может вызвать дисбаланс сил, перемещающих трубу. Это может привести к смещению трубы с опор или передаче усилия на анкеры. Волна давления может проходить через насосы, повреждая крыльчатку и привод.

КАК ЕЩЕ МОЖЕТ БЫТЬ МОЛОТОК ВОДЫ?

Гидравлический удар также может быть вызван кавитацией из-за того, что давление падает ниже давления пара, а затем пузырьки схлопываются, когда давление снова увеличивается.Это может произойти после клапана или после насоса. Когда клапан закрывается или насос отключается, давление ниже по потоку может упасть до уровня, при котором жидкость закипает, создавая паровую полость. Это всасывание может вызвать обратный поток жидкости и сжатие полости при приближении к закрытому клапану или остановленному насосу. При столкновении с клапаном или насосом может произойти сильный удар.

Закрытие обратных клапанов также может вызвать гидроудар. Некоторые системы очень склонны к этому, и использование простого поворотного обратного клапана может вызвать сильный гидроудар.Некоторые компании производят обратные клапаны, которые сводят к минимуму гидравлический удар, вызванный их работой.

Образование полостей в высоких точках труб из-за превышения барометрической высоты вертикальных опор также может вызвать гидравлический удар при возобновлении потока.

КАК МЫ МОЖЕМ ОПРЕДЕЛИТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИТУАЦИИ С ВОДНЫМ МОЛОТОМ?

Невозможно дать простые и безошибочные правила определения потенциала гидроудара. Существуют компьютерные программы, которые позволяют моделировать трубопроводные системы и выявлять любые потенциальные проблемы гидравлического удара.В опытных руках их также можно использовать для поиска наилучшего решения любых подобных проблем. Простые проверки могут быть выполнены вручную, а у некоторых поставщиков есть номограммы, которые помогают спрогнозировать молот и спроектировать подходящие подъемники. Однако большинству систем требуется хорошее компьютерное программное обеспечение, чтобы делать это точно.

КАКОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА ДОСТУПНО?

Существует несколько программ, включая Flowmaster, HiTrans, Hammer и Wanda. Автор имеет большой опыт работы с Flowmaster и HiTrans, а также некоторый опыт работы с Hammer.Все это эффективные программы, но для уверенного использования требуются значительная подготовка и опыт. HiTrans недорогой, но подходит только для простых систем, тогда как другие могут моделировать сложные сети, но стоят дорого. Все они дают точные результаты по давлению, создаваемому в системе. Flowmaster и HiTrans не могут рассчитывать силы, но автор разработал электронные таблицы, которые берут свои результаты истории давления и времени и анализируют их на предмет пиков давления и силы и времени действия.Hammer может рассчитывать мгновенные значения силы в трех измерениях при условии ввода подходящей информации о трубе. Результаты программ могут быть введены в программы анализа напряжений, такие как Caesar, для учета других напряжений в трубах. Однако анализ силы сложен, поскольку силы могут иметь продолжительность от нескольких секунд до нескольких миллисекунд.

ЕСЛИ У МЕНЯ ЕСТЬ ПРОБЛЕМА, КАК ЕЕ РЕШИТЬ?

В качестве быстрого решения, если проблема связана с клапаном, сильно замедлите его! Существует эмпирическое правило «время закрытия 1 секунда на каждый дюйм диаметра трубы», но я считаю его плохим и рекомендую 5 секунд на дюйм диаметра или больше.Если это насос, установите многооборотные клапаны (установите редукторы на дроссельные и шаровые краны) и заставьте операторов использовать их медленно.

Однако гораздо лучше смоделировать систему с использованием подходящего программного обеспечения, тогда все потенциальные решения могут быть протестированы в модели, чтобы проектировщик мог выбрать лучшее и наиболее экономичное решение для своей системы трубопроводов. Это должно быть обязательным для длинных труб (например, длиной> 500 м), по которым проходят токсичные или легковоспламеняющиеся материалы.

Решения зависят от обстоятельств каждой ситуации.Они могут включать:

1 Устраните причину удара молотка.

Некоторые причины могут быть устранены путем устранения проблемного элемента или контроля над ним. Помимо ранее обсужденных пунктов, это могут быть вибрирующие клапаны сброса давления, закрытие клапанов быстрого аварийного отключения и некоторые ручные закрытия клапанов, например, дроссельные заслонки. Устройства плавного пуска могут помочь с некоторыми проблемами гидравлического удара, вызванными насосами.

2 Уменьшите скорость откачки.

Это можно сделать, используя трубу большего диаметра или меньшую скорость потока.

3 Сделайте трубу более прочной.

Это может быть дорого, но может быть решением, если характеристики трубы превышены лишь незначительно.

4 Уменьшите скорость клапана или используйте клапаны с лучшими характеристиками нагнетания в трубопроводной системе.

5 Используйте расширительные бачки. Они позволяют жидкости выходить или попадать в трубу при гидравлическом ударе и обычно наблюдаются только в системах водоснабжения.

6 Используйте ограничители перенапряжения . Они похожи на демпферы пульсаций, обычно устанавливаемые на поршневые насосы прямого вытеснения, только намного большего размера.

7 Используйте маховики насоса. Их можно использовать, когда гидравлический удар является следствием слишком быстрого замедления работы насоса после отключения.

8 Используйте предохранительные клапаны. Они не подходят для токсичных материалов, если не предусмотрена система улавливания.

9 Используйте впускные воздушные клапаны. Они не подходят, если проникновение воздуха или других возможных внешних материалов недопустимо.

10 Новым решением было бы введение азота или воздуха в жидкость .Автор не видел, чтобы это использовалось на практике, и его использование потребует осторожности, но теоретически это возможно.

Биография автора:

Стюарт Орд — инженер-химик из Англии. Он имеет диплом с отличием 1-й степени в области химического машиностроения и является научным сотрудником Института инженеров-химиков. Он работал в крупных химических компаниях, но сейчас работает частным консультантом, специализирующимся на исследованиях опасностей, оценке рисков и анализе гидравлических ударов.Со Стюартом можно связаться по телефону +44 7981 569058, stuart @ CEDCS.com или через его сайт www.CEDCS.com

.

Обсудите больше на нашем отраслевом форуме!

Как исправить гидравлический удар в водопроводных трубах

Гидравлический удар — это слишком привычное состояние сантехники. Это раздражающий звук, похожий на хлопок, который может даже поразить. И хотя вы можете пожелать, чтобы он был просто одним из тех безобидных повседневных звуков, он в конечном итоге может повредить вашу водопроводную систему. Изучение основ гидравлического удара и его устранение может сэкономить тысячи долларов на ремонте в будущем.

Как узнать, есть ли у вас гидроудар

Гидравлический удар или гидравлический удар — это одновременно звук и ощущение. Вы закроете кран, когда в трубах раздастся довольно громкий хлопок. Поскольку звук — это вибрация, она часто бывает достаточно сильной, чтобы вы могли почувствовать ее под рукой, когда держите кран или ручку. Вы даже можете увидеть, как кран слегка подпрыгивает.

Удар гидроудара может даже вызвать вибрацию посуды и стаканов в шкафах. Вы также можете услышать, как звук резонирует с внутренней структурой дома.

Причины гидроудара

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

Тревожный звук вызван внезапной остановкой потока воды. Это вызывает удары водопроводных труб о шпильки, балки, балки или даже другие водопроводные или водосточные трубы.

Как исправить гидравлический удар

Воздушные камеры

Если вы когда-нибудь видели загадочные отрезки 12-дюймовой трубы с заглушкой, выходящей из подающих труб, это воздушные камеры, предназначенные для гашения гидроудара.

Каждая труба, наполненная воздухом, действует как амортизатор для воды, которая внезапно останавливается. Воздушные компрессы; вода нет. Это означает, что воздух в камере действует как подушка для воды.

Это простое решение требует высоких навыков слесаря ​​для установки.Кроме того, воздушные камеры могут со временем наполняться водой, поэтому иногда может потребоваться опорожнение труб.

Подсказка

Водопроводные трубы всегда должны быть надежно закреплены. Таким образом, всегда полезно заменить сломанные или ослабленные ремни в рамках надлежащего графика технического обслуживания дома. По возможности замените хомуты для труб из стали и мягкой резины EPDM.

Гидравлический разрядник

Гидравлический амортизатор улучшает представление о воздушной камере, добавляя камеру, заполненную газом или воздухом, которая герметизирована поршнем или диафрагмой.Диафрагма разделяет воду и газ или воздух.

Что такое диафрагма?

В водопроводе диафрагма — это гибкий диск, который реагирует на давление, образуя уплотнение, останавливающее поток воды. Диафрагмы часто изготавливаются из различных видов резины, а также из других материалов.

Гаситель гидравлического удара часто вставляется в точку, где труба / шланг подачи воды встречается с запорным клапаном. При использовании этого метода не нужно разрезать трубы или снова отпаривать их вместе.Также доступны гидрозатворы с защелкой.

Подсказки

Ищите гидрозатворы, совмещенные с клапаном. Иногда пространство может быть проблемой, поэтому обязательно купите водоотделитель, который подходит для этого места.

.