Гидроудар в системе отопления причины: Гидравлический удар в системах водоснабжения и отопления

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!

причины, устранение в частном доме

Главное меню » Системы отопления » Последствия скачков давления в системах отопления: почему возникает гидроудар и как его предупредить?

Самым разрушительным явлением для водопроводов является гидроудар в системах отопления и водоснабжения.

Чтобы успешно подавлять периодически возникающие импульсные воздействия на трубы, нужно иметь представление о природе гидравлического удара, его последствиях. Предотвращение аварий в отоплении от гидроудара достигается усовершенствованиями системы, правильной настройкой ее работы.

Содержание

• 1 Причины возникновения и последствия
• 2 Немного о ремонте
• 3 Модернизация и изменение системы
• 4 Настройка системы отопления
• 5 Видео по теме

Причины возникновения и последствия

Произошедший в отопительной системе гидроудар проявляется в звуке — стуке, щелчках и вибрациях, ощущаемых прикосновением к трубе. Жидкость, находящаяся в контуре, обладает массой, инерцией движения и несжимаема.

Где может возникать гидроудар

При возникновении на пути воды преграды происходит накопление энергии движения, выражающееся в резком повышении давления в замкнутой системе — ударе. Противодействие заставляет ударную волну двигаться в направлении меньшего давления с нарастающей скоростью.

По достижении слабой точки энергия удара высвобождается, разрывая дефектный участок трубы, если для этого хватает мощности волны, или вызывая вибрации трубопровода. Часто повторяющиеся гидроудары через некоторое время приведут к необходимости проведения ремонта.

Причинами скачка давления могут быть:

• попадание воздуха в систему обусловлено неправильным монтажом трубопроводов, удаляются воздушные пробки при заполнении теплового контура через специальные краны;
• быстрое перекрывание потока жидкости вентилем: шаровый кран для этих целей использовать нельзя;
• смена режима циркуляции: пуск или остановка сетевого насоса при нарушениях электроснабжения объекта;
• сужение проходного сечения трубы за счет накипи, наростов иных отложений на коротких участках;
• соединение трубопроводов разных диаметров.

Величина повышения давления зависит от расположения препятствия на магистрали: в начале пути жидкости — удар слабый, с удалением пробки от истока мощность ударной волны нарастает.

Последствия импульсного гидравлического воздействия: порча уплотнений на стыках, прокладок между фланцами, запорной арматуры, насоса, отопительного котла. Случается даже разрыв ребра отопительной батареи.

Разрушение отдельных элементов системы приводит к порче имущества при затоплении помещения, если вода горячая с температурой ≥70ºС, то к травмам и ожогам людей. Вторая существенная неприятность — значительные затраты на приведение отопительной системы и обстановки квартиры в исправное состояние.

Немного о ремонте

При постоянных перенапряжениях, возникающих в трубопроводах, необходимость в проведении ремонтов системы отопления возникает часто. Утечки теплоносителя из контура происходят через резьбовые соединения, разрывы трубы или элементов радиатора по шву.

Существует 3 вида ремонтов:

1. аварийный. Потребность в нем возникает при постепенном износе элементов теплового контура или в случаях резкого повышения давления. Выполняется в условиях, когда восстановить теплоснабжение объекта необходимо быстро;
2. текущий. Проводится по завершении отопительного сезона на основании осмотров специалистами ремонтных служб, жильцов жилых помещений. Заменяются изношенные детали, устраняются замеченные при плановой опрессовке трубопроводов неисправности;
3. капитальный. Производится полная или частичная замена труб, регистров отопления, циркуляционного насоса и других элементов отопительной системы.

Соблюдение правил эксплуатации отопительной системы позволит избежать ее преждевременных поломок. Так, циркуляционный насос должен плавно разгоняться и останавливаться.

Во избежание появления гидроудара, перекрывать краны нужно постепенно, не прерывая резко движения воды.

Модернизация и изменение системы

Исполнение отопительной системы не всегда идеально, много недостатков закладывается при строительстве. Примером может служить стыковка труб большого диаметра с продолжением малого сечения, в результате чего сопротивление потоку воды на этом участке резко возрастает.

Такие ошибки устраняют при проведении капитального ремонта.

Для смягчения гидравлических ударов систему отопления модернизируют, применяя различные технические усовершенствования:

1. блок управления электрическим насосом. Датчики регистрируют изменения давления в системе, а помпа плавно увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя в контуре;
2. компенсаторы или гидроаккумуляторы, их называют бочками. Предназначены для забора из системы излишней жидкости, чем предотвращается повышение давления в трубопроводе. Внутри емкости находится резиновая мембрана, растягивающаяся от гидравлического удара. При аварийной ситуации это лучший способ сохранить целостность системы;
3. амортизирующее устройство в виде гофрированного шланга из эластичной пластмассы. Устанавливается отрезок 20-30 см вместо обычной трубы перед термостатом. Ударный импульс растягивает гибкий участок в длину, оставляя нагрузку внутри контура на прежнем уровне. На протяженных магистралях вставку удлиняют на 10-15 см;
4. шунт с отверстиями для гашения ударной волны. Встраивается в трубопроводы;
5. клапан защиты от гидроудара. Принцип его действия — снижение давления в системе отопления выбросом жидкости во внешнюю среду.

Приведенные в списке приспособления применяются в комплексе и выбираются с учетом особенностей отопительной системы: диаметров и протяженности трубопроводов, типа установленного насоса, размещения в квартире или частном доме. Комплектацию оснастки лучше доверить специалисту.

Настройка системы отопления

После завершения монтажа, ремонта отопительную систему настраивают или, другими словами, балансируют. Допущенные в процессе проектирования и строительства ошибки нужно устранить до ввода теплового контура в эксплуатацию, чтобы в дальнейшем не случилась авария, инициированная гидроударом.

Операции, выполняемые при настройке системы отопления:

• замеры наружных диаметров и протяженности труб на каждом участке, при отклонениях от проекта ошибки устраняют;
• выявление присутствия в замкнутом контуре воздушных пробок, их ликвидация;
• проверка уровня жидкости при запуске отопительного трубопровода с расширительным баком.

Настройка помогает сделать систему надежной с рациональным расходованием тепла. Особенно чутко на недочеты реагирует тепловой контур с естественной циркуляцией. Иногда прочистка фильтра на входе жидкости в котел нормализует водооборот.

После отладки оборудования и арматуры системы производят балансировку теплового режима, регулировку нагрева носителя. Если этого не сделать, ближние к отопительному котлу радиаторы будут горячими, дальние — холодными. При этом режим работы отопителя будет неэкономичным.

Для балансировки обогрева на входе каждой батареи ставят вентиль особой конструкции или регулируют степень нагрева установкой шайб различного диаметра.

Видео по теме

О гидроударе и методах борьбы с ним:

Сужение проходного отверстия чревато вероятностью возникновения гидравлического удара.

Чтобы этого не произошло, для монтажа необходимо использовать качественные приборы заводского изготовления, конструкция которых предусматривает смягчение ударных импульсов жидкости.

• Предыдущая записьЗависимая и независимая система отопления: характерные особенности, преимущества и недостатки
• Следующая записьЧто такое точка росы в строительстве: определение и правила расчета

Adblock
detector

Гидравлический удар – его причины и решения

Причины гидравлического удара

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

Это явление называется «гидравлическим ударом».

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

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

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

Гидравлический удар будет усугубляться изношенными клапанами и неправильно закрепленными трубопроводами.

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

Вероятные источники гидравлического удара

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

Незакрепленный трубопровод

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

Шаровые/поплавковые клапаны

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

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

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

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

Электромагнитные клапаны

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

Запорный клапан

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

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

Захваченный воздух

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

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

Прочие соображения

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

Ограничители перенапряжений (относительно простые устройства, такие как небольшие гидроаккумуляторы или буферные сосуды, которые могут поглощать ударные волны) могут быть установлены в стратегических точках трубопровода, чтобы свести к минимуму последствия гидравлического удара в системе. Ограничители перенапряжения следует устанавливать как можно ближе к источнику проблемы.

Причины и решения проблемы

Что такое гидроудар?

Вода – это явление, которое может возникнуть в любой системе трубопроводов, в которой используются клапаны для управления потоком среды. Когда клапаны закрываются или действующий насос внезапно останавливается, инерция воды может создать волну давления. Эта волна отскакивает от закрытого порта, возвращаясь вверх по трубе. Это явление усугубляется, когда частота переходного импульса резонирует с трубопроводом или от стоячих волн, уже присутствующих в системе, которые могут нарастать до такой степени, что могут быть нанесены серьезные повреждения.

Причины гидравлического удара

Многие из нас сталкивались с грохотом труб при закрытии крана. На самом деле, вероятно, именно поэтому вы читаете это руководство прямо сейчас! Гидравлический удар имеет ряд потенциальных причин, все из которых подробно описаны ниже.

Ослабленные трубы

Если трубы не закреплены должным образом или, возможно, полностью не закреплены, ударные волны внутри трубопровода могут усугубляться из-за физического удара самой трубы. Трубы должны быть надежно закреплены на прочных материалах, чтобы обеспечить их жесткость на долгие годы. Не забудьте проверить под половицами и в шкафах. Хотя эти трубы могут быть вне поля зрения, они все равно требуют внимания!

Изношенные запорные клапаны

Запорные клапаны, обычно называемые запорными кранами, могут вызвать гидравлический удар, если их сальниковое уплотнение потеряно и/или изношены шайбы. Запорные клапаны почти всегда будут открыты во время гидравлического удара, а это означает, что ударные волны могут сбить ручку клапана и перемычку клапана.

Захваченный воздух

Гидравлический удар обычно может быть вызван захваченным воздухом внутри системы. Воздух может попасть в вашу систему трубопроводов, если пустой трубопровод будет заполнен слишком быстро. Чтобы свести к минимуму риск скопления воздуха в системе, убедитесь, что трубопровод заполняется медленно, чтобы воздух мог выйти.

В качестве альтернативы можно использовать воздушные клапаны для выпуска захваченного воздуха. Эти клапаны размещаются в высоких точках системы.

Шаровые поплавковые клапаны

Гидравлический удар может возникнуть из-за ряби внутри открытого резервуара для воды, где шаровой/поплавковый клапан используется для управления притоком/оттоком воды. Когда вода течет в герметичный бак, поплавок клапана может качаться вверх и вниз, открывая и закрывая клапан. Это движение может создать волну давления, которая резонирует в трубопроводе, создавая звук молотка. Поскольку пластиковые резервуары изгибаются значительно больше, можно использовать металлические пластины, чтобы добавить жесткости их конструкции, чтобы ослабить этот эффект.

Быстродействующие клапаны

Другой распространенной причиной гидравлического удара являются быстродействующие клапаны. Клапаны фактического действия, такие как электромагнитные клапаны с электронным управлением, мгновенно останавливают воду, в результате чего ударные волны воды отражаются в трубопроводе.

Последствия гидравлического удара

Хотя это может выглядеть и звучать безобидно, игнорирование гидравлического удара может в конечном итоге привести к серьезному повреждению вашей трубопроводной системы. Долгосрочные последствия гидравлического удара могут проявляться следующим образом:

• Утечки: Гидравлический удар может повредить соединения, фитинги и соединения, что приведет к плохой герметизации и, в конечном счете, к протечкам труб.
• Порванные трубы: Порванные трубы из-за повышенного давления могут быть особенно дорогими в ремонте. Из-за характера ремонта он часто влечет за собой серьезную операцию по замене.
• Материальный ущерб: Если утечки остаются незамеченными, они могут повредить окружающее электрическое оборудование и/или привести к коррозии инфраструктуры. Подумайте об электрических кабелях и гниении опорных балок и/или фундамента.
• Время простоя: Если системе нанесен значительный ущерб, необходимо учитывать финансовые затраты, связанные с простоем системы или всего здания (если оно коммерческое).

Как остановить/предотвратить гидравлический удар

Закрепите и оберните незакрепленные трубы

Убедитесь, что все трубы должным образом закреплены в окружающей среде с помощью прочных и надежных креплений. Для обеспечения дополнительной поддержки можно добавить хомуты для труб, однако при выборе материала для их изготовления следует уделить особое внимание. Некоторые металлы могут вступать в химическую реакцию друг с другом и подвергаться коррозии, что в дальнейшем приводит к плохой подгонке. Некоторые другие, если задействовано тепло, могут расширяться с разной скоростью, что приводит к плохой подгонке.

Трубы также можно обернуть пенопластом для поглощения внутренних ударных волн.

Установка воздухоотводных клапанов

Воздушно-предохранительные клапаны, размещаемые в высоких точках по всей системе трубопроводов, позволяют выходить захваченному воздуху. В сценариях, когда система распределена по большой ровной площади, клапаны сброса воздуха следует размещать в начале системы, в середине системы, вокруг насосов и ниже по потоку.

Установка воздушных камер

Воздушные камеры также являются эффективным решением проблемы гидравлического удара. Эти системы состоят из короткого отрезка трубы с пустой/заполненной воздухом камерой, которая амортизирует ударные волны. Это уменьшает размер ударных волн после клапана. Однако стоит отметить, что из этих воздушных камер необходимо сливать воду каждые несколько месяцев, чтобы обеспечить их постоянную эффективную работу.