Jednym z głównych problemów w działaniu autonomicznych systemów grzewczych i zasilania w wodę jest spadek ciśnienia. Uderzenie wodne w system doprowadzania wody i podgrzanie wody w wyniku tego ostrego spadku może spowodować poważne uszkodzenia. Musi zostać ostrzeżony, zgadza się?
Opowiemy, jak zapobiegać zjawisku i neutralizować jego negatywne konsekwencje, zapewniając ciągłość konturów. Dowiesz się od nas, jakie metody są stosowane w celu wyeliminowania uderzeń hydraulicznych w systemach transportujących wodę do zaworów napełniania wodą i urządzeń grzewczych.
Natura młota wodnego została zdemontowana w artykule przedstawionym do przeglądu. Wymienia środki zapobiegawcze, które wykluczają wystąpienie niebezpiecznej sytuacji. Schematy, ilustracje fotograficzne i wideo są dołączone w celu wizualnego postrzegania trudnego tematu.
Co to jest młot wodny?
Wstrząs hydrauliczny jest krótkotrwałym, ale znaczącym skokiem ciśnienia w systemie wypełnionym płynem. Zjawisko to występuje w momencie zderzenia przepływu płynu z przeszkodą na jego drodze. Charakterystycznymi przykładami występowania takich barier są ostre nakładanie się zaworów, nagłe zatrzymanie pompy, śluzy itp.
W obliczu przeszkody przepływ wody przez bezwładność nadal płynie z prędkością, z jaką poruszał się aż do pojawienia się bariery. Pierwsze warstwy, które stykają się z przeszkodą, są zagęszczane z taką samą prędkością z powodu pojawienia się kolejnych warstw.
Ze względu na ciągłe wtryskiwanie nowych warstw przepływu, ciśnienie gwałtownie wzrasta, a płyn „szuka” sposobu na zrzucenie swojej części w celu jej rozładowania.
Konsekwencje uderzenia hydraulicznego w systemie zaopatrzenia w wodę i ogrzewania nie zawsze można natychmiast ustalić. Czasami obwód wygląda i działa całkiem normalnie. 
Jednak wpływ uderzenia wodnego z pewnością wpłynie na wydajność sieci. Na przykład spowoduje rozhermetyzowanie rury wzdłuż spoiny 
Częstym skutkiem uderzenia hydraulicznego w wodę jest pęknięcie metalowej rury przez gwintowane połączenie. 
Rurociągi z tworzyw sztucznych i tworzyw sztucznych są wyjątkowo wrażliwe na uderzenia hydrauliczne. Takie sytuacje nie powinny być dozwolone, zwłaszcza jeśli rury są układane w sposób ukryty. 
Młot wodny prawie zawsze sprawia, że sanitarne uszczelki hydrauliczne są nieopłacalne - kształtki uszczelniające i zwijanie na złączach rur 
Często zdarzają się przypadki, gdy korpusy kranów i filtrów wodnych pękają z powodu uderzenia hydraulicznego. Mała przetoka, która pojawiła się na początku, z pewnością wzrośnie i będzie płynąć 
Po narażeniu na ciśnienie, wielokrotnie przekraczające parametry robocze, ustawienia fabryczne manometrów są tracone lub generalnie stają się bezużyteczne. 
Zwykle po wystąpieniu i uderzeniu uderzenia hydraulicznego wodomierze muszą zostać usunięte i ponownie skalibrowane.
Podobna sytuacja prawie zawsze występuje, gdy przepływ jest przerwany przez zawór kulowy lub zawór. Na pierwszy rzut oka zjawisko to może wydawać się nieszkodliwe. A ponieważ wielu właścicieli nie poświęca mu specjalnej uwagi.
W rzeczywistości jednak, wykrywając warunki dla dojrzałej wady rur i kształtek, warto ją jak najszybciej wyeliminować. Rzeczywiście, z powodu wstrząsu hydraulicznego w układzie ogrzewania pojawiają się pęknięcia i pęknięcia, a także uszkodzenia sprzętu.
Ten poważny problem może być poprzedzony kliknięciami i uderzeniami, a także obcym hałasem w rurach doprowadzających wodę, któremu towarzyszy charakterystyczny „warczenie”.
Miganie występuje głównie w tych miejscach, gdzie większe rury są połączone z rurami o mniejszym przekroju. Woda płynąca wzdłuż ich wewnętrznych ścian jest niedoskonała, ale wciąż stanowi przeszkodę.
Regularne występowanie uderzenia hydraulicznego niekorzystnie wpływa na działanie systemu, znacznie zmniejszając jego żywotność.
W przypadku sytuacji awaryjnych z powodu wstrząsu hydraulicznego może ucierpieć:
- sprzęt (wyciek rurociągów jest uszkodzony, a urządzenia grzewcze zniszczone);
- własność (woda płynąca z uszkodzonej sieci zaleje mieszkanie i uszkodzi meble);
- gospodarstwa domowe (jeśli doszło do naruszenia systemu grzewczego, istnieje niebezpieczeństwo poważnych oparzeń termicznych).
Według danych statystycznych „lwia część” wypadków z rurociągami, która wynosi około 60%, jest spowodowana wstrząsem hydraulicznym. Częściej negatywne skutki takiego efektu można zaobserwować w zużytych rurach pokrytych korozją.
Konsekwencje regularnych uderzeń hydrodynamicznych mogą być nieprzewidywalne, a najpowszechniejsze z nich to przełom.
Daje to najwięcej kłopotów przedłużonym rurociągom, na przykład podczas układania „ciepłej podłogi”, wzdłuż obwodów, z których krąży ciecz ogrzana do określonej temperatury.
Stopień uszkodzenia zależy w dużej mierze od miejsca wystąpienia przeszkody: jeśli jest na początku długiego rurociągu, wartość zwiększonego ciśnienia będzie nieznaczna, ale na końcu będzie znacznie wyższa.
Najczęściej efekt ten manifestuje się, gdy rury o różnych średnicach były zaangażowane w układanie systemu grzewczego. Jeśli „mieszane” rury za pomocą adapterów nie zostaną doprowadzone do wspólnego „mianownika”, wzrost ciśnienia w systemie grzewczym jest nieunikniony. W tej sytuacji, aby chronić system, obwód jest wyposażony w specjalny zawór - termostat.
Przyczyny uderzenia hydraulicznego
Fizyczna natura tego zjawiska polega na całkowitej utracie lub znacznym zmniejszeniu pojemności rur wodnych, w wyniku czego wzrasta ciśnienie płynu w układzie.
W domach, w których komunikacja inżynieryjna była projektowana i wyposażona analfabetycznie, często można usłyszeć charakterystyczne stukanie i kliknięcie w rurociągu.
Są one zewnętrzną manifestacją uderzenia wodnego i występują, gdy krążenie płynu nagle zatrzymuje się w zamkniętym systemie, a następnie jego ruch także nagle wznawia się.
W roli naturalnych przeszkód w rurociągu często znajdują się korki powietrzne, adaptery od większej średnicy do mniejszej lub zainstalowane zawory odcinające
Jeśli na drodze strumienia wody poruszającego się z określoną prędkością pojawi się przeszkoda, jej prędkość ruchu ulega spowolnieniu, a objętość nadal rośnie. Nie znajdując wyjścia, tworzy falę wsteczną, która, zderzając się z główną masą wody, zwiększa ciśnienie w systemie. Czasami może osiągnąć próg 20 atm.
Ze względu na szczelność linii, zgromadzona objętość nie ma dokąd pójść, ale potężna energia wciąż szuka sposobu na wyjście do środowiska zewnętrznego. Siła uderzenia wynikająca z takiej kolizji stwarza niebezpieczeństwo pęknięcia rury, które nie ma odpowiedniego marginesu bezpieczeństwa.
Z tego powodu, w celu ułożenia systemu, konieczne jest zastosowanie bezszwowych rur wodno-gazowych przystosowanych do sieci wodnych, odpowiadających GOST 3262-75, lub ciśnieniowych analogów metal-plastik wytwarzanych zgodnie z GOST 18599.
Z powodu trwałego wpływu energii wody zarówno sam rurociąg, jak i sztywne elementy systemu będą się stopniowo lub szybko zapadać.
Głównymi czynnikami wywołującymi występowanie uderzeń hydraulicznych w rurach są:
- przerwy w działaniu lub awaria pompy obiegowej;
- obecność powietrza w układzie zamkniętej pętli;
- przerwy w dostawie prądu;
- z nagłym nakładaniem się zaworów.
Krótkotrwały wzrost ciśnienia w obiegu zamkniętym z powodu wypływu płynu powyżej zalecanej prędkości może wystąpić, jeśli wirnik rozpocznie ruch przy wysokich obrotach, gdy pompa jest włączona.
Ostatnio, przy układaniu autonomicznego systemu grzewczego, zamiast starych zaworów i zaworów, coraz częściej stosuje się zawory kulowe, których konstrukcja nie zapewnia płynnego działania.
Ich zdolność do uzyskania efektu dużej prędkości ma odwrotną stronę, będąc jedną z najczęstszych przyczyn uderzenia hydraulicznego.
Jeśli podczas rozruchu system nie wypuszcza z niego powietrza, gdy zawór kulowy się otworzy, następuje zderzenie powietrza z praktycznie nieściśliwym płynem.
Pod względem bezpieczeństwa preferowane są gwintowniki, ponieważ dzięki stopniowemu odwijaniu maźnicy zapewniają płynne otwieranie / zamykanie zaworów.
Podobna sytuacja ma miejsce, gdy powietrze nie jest uwalniane z obwodu przed uruchomieniem systemu. W momencie otwierania woda z kranu jest zwrócona do śluzy powietrznej, która w systemie zamkniętym jest rodzajem amortyzatora pneumatycznego.
Jak uniknąć problemów?
Aby zmniejszyć intensywność i zneutralizować efekt nadciśnienia pomoże kompetentnej ochronie systemu zaopatrzenia w wodę.
Mechanizmy ochronne dla autonomicznych systemów przeciw wstrząsom hydraulicznym w większości przypadków mają na celu wygładzenie przepływu masy wody
Aby zapobiec tworzeniu się nadciśnienia o pojedynczym i trwałym charakterze, zarówno w oddzielnej części obwodu, jak iw całym systemie, stosuje się szereg podstawowych miar.
Opcja # 1. Płynne nakładanie się systemu
Jest to jeden z podstawowych wymogów dotyczących uruchamiania i zamykania systemów rurociągów, co wyraźnie określono w dokumentach regulacyjnych.
Faktem jest, że energia uderzeń wodnych spowodowana elastycznością ścianek rur działa jednocześnie nie z całą swoją wytrzymałością. Dzięki kompensacji odkształceń sprężystych dzieli się go na kilka przedziałów czasowych.
A zatem przy tej samej całkowitej sile uderzenia siła uderzenia w pewnym momencie znacznie się zmniejszy. Dzięki łagodnemu startowi możliwe jest przedłużenie procesu narastania ciśnienia, minimalizując znaczne uszkodzenia systemu.
Przy wyborze zaworów pierwszeństwo powinny mieć produkty o stosunkowo dużej rozpiętości wody.
Dźwigi, których konstrukcja zapewnia dużą szczelinę do momentu odcięcia wody, są instalowane na etapie instalacji sprzętu.
Opcja # 2. Zastosowanie urządzeń automatycznych
Automatyzacja powinna być skonfigurowana do płynnej korekty ciśnienia statycznego w systemie. Aby osiągnąć pożądany efekt, pomaga instalacja pomp z automatyczną zmianą prędkości lub jednostek ze sterowaniem elektronicznym, które są wyposażone we wbudowane przetwornice częstotliwości.
Zastosowanie automatycznych systemów pozwoli kontrolować przepływ płynu, a także odczytać świadectwo jego ciśnienia w rurociągu
Pompy wyposażone w automatyczną regulację prędkości obrotowej silnika mogą płynnie zwiększać / zmniejszać ciśnienie w układzie. Jednocześnie oprogramowanie wykonuje jednocześnie dwa zadania: śledzi zmianę ciśnienia w systemie zaopatrzenia w wodę i automatycznie dostosowuje ciśnienie.
Systemy automatycznego sterowania urządzeniami pompującymi w autonomicznych sieciach wodociągowych działają tylko w połączeniu z akumulatorami hydraulicznymi. 
Zbiornik hydrauliczny zawarty w obwodzie z elastyczną membraną wewnątrz pozwala na stworzenie dopływu wody i utworzenie kompensującej komory powietrznej, która wygładza skutki nadciśnienia 
W zamkniętych systemach grzewczych zbiornikowi membranowemu, zbiornikowi wyrównawczemu, można zapobiec przez uderzenie hydrauliczne. Jest czerwony, strukturalnie podobny do zbiornika hydraulicznego, ale wykonuje wyłącznie pracę kompensacji ciśnienia podczas rozprężania płynu chłodzącego. 
Jeśli dodatkowe systemy pompowania są włączone do systemu zaopatrzenia w wodę i są przeznaczone do przesyłania wody ze zbiornika do konsumenta, odpowiedzialność za zmniejszenie wpływu uderzenia wodnego jest im częściowo przypisana.
Sposoby kompleksowej aktualizacji systemu
Kompleksowa modernizacja systemu polega na zainstalowaniu urządzeń mających na celu neutralizację skutków nadciśnienia.
Metoda # 1. Zastosowanie kompensatorów i amortyzatorów
Amortyzatory i hydroakumulatory pełnią jednocześnie trzy funkcje: zbierają ciecz, eliminując jej dodatkową objętość z systemu, a także pomagają zapobiegać niepożądanym zjawiskom.
Urządzenie kompensacyjne, którego rola jest wykonywana przez akumulator, jest instalowane w kierunku przepływu wody w tych szczelinach obwodu grzewczego, gdzie prawdopodobieństwo wahań ciśnienia w systemie jest wysokie.
Akumulator lub gaśnica to stalowa kolba o pojemności do 30 litrów, w tym dwie oddzielone gumową lub gumową membraną.
Gdy w układzie występuje nadciśnienie, słup wody pierwszej sekcji zaczyna naciskać na membranę rozdzielającą, dzięki czemu wygina się w kierunku komory powietrznej
Wraz ze wzrostem ciśnienia uderzenie wody „spada” do zbiornika. Dzięki wygięciu gumowej membrany w kierunku komory powietrznej w momencie podnoszenia słupa wody, uzyskuje się efekt sztucznego zwiększenia objętości konturu.
Rury wykonane z żaroodpornej wzmocnionej gumy lub elastycznego tworzywa sztucznego są używane jako urządzenia tłumiące.
Elastyczny materiał urządzeń tłumiących spontanicznie gasi energię uderzenia wodnego w punkcie, w którym ciśnienie osiągnęło wartość krytyczną.
Aby osiągnąć pożądany efekt, wystarczy użyć produktu o długości 20-30 cm, jeżeli rurociąg ma dużą długość, sekcja amortyzatora jest zwiększana o kolejne 10 cm.
Metoda # 2. Instalacja zaworu bezpieczeństwa typu membranowego
Zawór bezpieczeństwa typu membranowego jest umieszczony na wylocie rurociągu w pobliżu pompy w celu uwolnienia określonej ilości wody o nadmiernym ciśnieniu.
Zawór bezpieczeństwa, wyposażony w sztywną uszczelkę, która służy jako szybkie obniżenie ciśnienia, jest niezawodnym bezpiecznikiem systemu autonomicznego.
W zależności od producenta i typu modelu, zawór bezpieczeństwa jest sterowany elektrycznie za pomocą sterownika lub za pomocą pilota szybkiego działania.
Urządzenie jest wyzwalane, gdy ciśnienie przekracza bezpieczny poziom, chroniąc stację pomp, gdy urządzenie nagle się zatrzyma. W momencie niebezpiecznego wzrostu ciśnienia otwiera się całkowicie, a gdy spadnie do normalnego poziomu, regulator zamyka się powoli.
Metoda # 3. Wyposażenie termostatycznego zaworu regulacyjnego w bocznik
Bocznik jest wąską rurką o prześwicie 0, 2-0, 4 mm, która jest zainstalowana w kierunku cyrkulacji chłodziwa. Głównym zadaniem elementu jest stopniowe zmniejszanie ciśnienia w przypadku wystąpienia przeciążenia.
Wąska rura, której przekrój nie przekracza 0, 2-0, 4 mm, jest umieszczona po stronie, z której ciecz wchodzi do termostatu
Metodę manewrowania stosuje się przy budowie systemów autonomicznych, rurociągu wykonanego wyłącznie z nowych rur. Wynika to z faktu, że obecność rdzy i osadów w starych rurach może zmniejszyć skuteczność manewrowania do „nie”. Z tego powodu, w przypadku stosowania bocznika przy wejściu do obiegu grzewczego, zaleca się zainstalowanie efektywnych filtrów wody.
Metoda # 4. Używanie termostatu z super ochroną
Ten rodzaj bezpiecznika, który monitoruje ciśnienie w systemie i nie pozwala na jego działanie po osiągnięciu przez wskaźnik punktu krytycznego. Urządzenie jest wyposażone w mechanizm sprężynowy umieszczony między głowicą termiczną a zaworem. Mechanizm sprężynowy jest uruchamiany przy nadciśnieniu, uniemożliwiając całkowite zamknięcie zaworu.
Takie termostaty są instalowane ściśle według kierunku wskazanego na obudowie.
Konserwacja zapobiegawcza
Oprócz ścisłego przestrzegania zasad eksploatacji rurociągów, środki zapobiegawcze na czas pomagają zapobiegać wypadkom. Przecież wszystkie procesy w sieci wodociągowej lub obiegu grzewczym są ze sobą połączone. A uderzenie wodne to tylko ostateczny niszczycielski „spadek”, który może prowadzić do negatywnych konsekwencji na tle niezadowalającego stanu technicznego systemu zaopatrzenia w wodę.
Drgania rurociągu i zmiany wartości ciśnienia przyczyniają się do powstawania mikropęknięć w strukturze metalu. Defekty powstałe z upływem czasu po wystąpieniu uderzenia wodnego natychmiast objawiają się w obszarach zwiększonego naprężenia wewnętrznego: połączeń mechanicznych, zagięć i szwów spawalniczych.
Zapobieganie polega na zrównoważeniu systemu grzewczego, który jest przeprowadzany po zakończeniu instalacji lub naprawie ogrzewania w prywatnym domu
Główny kompleks prac wykonywanych w ramach profilaktyki:
- sprawdzenie grupy bezpieczeństwa funkcjonalnego : zawór bezpieczeństwa, odpowietrznik i manometr;
- okresowe sprawdzanie ciśnienia za membraną naczynia wzbiorczego i, jeśli zostaną znalezione niezadowalające wyniki i dostosowanie go;
- testowanie systemu pod kątem wycieków i zużycia rur;
- śledzenie pozycji zaworów;
- regularne sprawdzanie stanu filtrów, które w razie potrzeby hamują osadzanie się kamienia, piasku i rdzy, czyszczenie i mycie elementów;
Zapobieganie, mające na celu utrzymanie dobrego stanu systemu wodno-kanalizacyjnego, obejmuje proste rodzaje pracy. Ale nie powinieneś ich ignorować. Przecież może to prowadzić do znacznego wydatkowania pieniędzy i czasu na przeprowadzenie pełnej naprawy.
Te środki ochrony są najbardziej skuteczne, jeśli są stosowane w kompleksie. Ale dzięki zintegrowanemu podejściu do rozwiązania problemu, będziesz w stanie zneutralizować negatywne konsekwencje, a tym samym przedłużyć żywotność systemu.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Wideo # 1. Młot wodny, jak to się dzieje:
Wideo # 2. Test skuteczności tłumika:
Uderzenie wodne w system zaopatrzenia w wodę jest częstym zjawiskiem, które może spowodować poważne obrażenia. Twoim zadaniem jest jak najszybsze rozwiązanie problemu. W końcu, jeśli powtórzysz sytuację, elementy systemu wkrótce przestaną działać. A naprawa po tym będzie kosztować znacznie więcej.
Zadawaj pytania i napisz, proszę, komentarze w bloku poniżej. Czekamy na twoje historie o tym, jak nagrałeś w systemie młot wodny lub zauważyłeś jego konsekwencje. Zainteresowany twoją opinią na temat dostarczonych informacji.