Cijevi za grijanje i vodoopskrbu često proizvode čudne zvukove, ali na njih se ne obraća uvijek pozornost. Klikovi, udarci, škripanje - sve su to znakovi vodenog udara. A što je vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu, uzroci i posljedice fenomena - o tome vrijedi razgovarati detaljnije. I naučite kako spriječiti nevolje.
Vodeni čekić je kratkotrajno snažno povećanje tlaka tekućine koja cirkulira u cijevima. Tlak se povećava zbog promjena brzine protoka.
Predznak promjene tlaka utječe na vrstu vodenog udara:
- pozitivan - u kojem se tlak povećava zbog iznenadnog zatvaranja ventila ili aktivacije pumpne jedinice;
- negativan - u kojem se tlak povećava zbog zaustavljanja crpke.
Prema zakonima fizike, čak i kada se slavina iznenada zatvori, voda nastavlja teći. Zaustavlja se samo protok koji je najbliži ventilu; preostali slojevi nastavljaju teći. Sudar zaustavljenog i pokretnog sloja uzrokuje povećanje tlaka. Ako zamislite da se gomili koja se kreće naglo zatvorio ulaz, tada su prvi redovi već stali - sljedeći se sudaraju s njima, nastavljajući hodati, rezultat je gužva. Voda također djeluje, uzrokujući vodeni udar.
Tlak se trenutno povećava, razina se povećava za nekoliko desetaka atmosfera. Posljedice se ne mogu izbjeći.
Teorija vodenog udara
Pojava fenomena moguća je samo zbog nedostatka kompenzacije za padove tlaka. Udar na jednom mjestu uzrokuje širenje sile cijelom dužinom cjevovoda. Ako postoji slaba točka u sustavu, materijal se može deformirati ili potpuno otkazati, stvarajući rupu u sustavu.
Učinak je prvi otkrio krajem 19. stoljeća ruski znanstvenik N.E. Žukovski. Izveo je i formulu po kojoj se izračunava koliko vremena je potrebno za zatvaranje slavine kako bi se izbjegle neugodne posljedice. Formula izgleda ovako: Dp = p(u0-u1), gdje je:
- Dp – povećanje tlaka u N/m2;
- p – gustoća tekućine u kg/m3;
- u0, u1 su prosječna brzina vode u cjevovodu prije i nakon zatvaranja slavina.
Da biste znali kako dokazati vodeni udar u vodoopskrbnom sustavu, morate znati promjer i materijal cijevi, kao i stupanj stlačivosti vode. Svi proračuni se provode nakon utvrđivanja parametra gustoće vode. Razlikuje se po količini otopljenih soli. Brzina širenja vodenog udara određena je formulom c = 2L/T, gdje je:
- c – oznaka brzine udarnog vala;
- L – duljina cjevovoda;
- T – vrijeme.
Jednostavnost formule omogućuje vam brzo određivanje brzine širenja udarca, koji je u biti val s oscilacijama zadane frekvencije. Sada razgovarajmo o tome kako saznati fluktuacije po jedinici vremena.
Za to je korisna formula M = 2L/a, gdje je:
- M – trajanje oscilacijskog ciklusa;
- L – duljina cjevovoda;
- a – brzina vala u m/s.
Kako bismo pojednostavili sve izračune, znanje o brzini udarnog vala pri udaru za cijevi izrađene od najpopularnijih materijala omogućit će:
- čelik = 900-1300 m/s;
- lijevano željezo = 1000-1200 m/s;
- plastika = 300-500 m/s.
Sada trebate zamijeniti vrijednosti u formulu i izračunati frekvenciju vibracija vodenog čekića na dijelu cijevi za dovod vode zadane duljine. Teorija vodenog udara pomoći će brzo dokazati pojavu fenomena i spriječiti moguće rizike prilikom planiranja izgradnje kuće ili zamjene vodovoda ili sustava grijanja.
Uzroci vodenog udara
Najvažniji razlog je naglo zatvaranje zapornih ventila. Ako voda teče u tankom mlazu, rizik je minimalan, ali kada se slavina naglo otvori/zatvori, opasnost se maksimalno povećava.
Zašto inače dolazi do vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu:
- Kada se snažne pumpe naglo uključe. Pojavljuje se kada je napajanje objekata opremljenih snažnim crpnim stanicama nestabilno.
- Ako u sustavu vodoopskrbe ili grijanja postoje zračni džepovi. Dakle, prije puštanja u rad zatvorenih sustava s tekućim nosačem, prvo je potrebno ukloniti zrak.
Danas se vodeni udar smatra najčešćim čimbenikom kvara vodoopskrbnih sustava. To je zbog pojave novih zapornih ventila koji ne zahtijevaju dugo okretanje ventila (tauceta) za otvaranje/zatvaranje vode.
Vrijedi znati! Posebno je opasno zatvoriti snažne mlazove vode - čak i s ispravnim vodoopskrbnim sustavom, to će prije ili kasnije dovesti do vodenog udara.
Moguće posljedice vodenog udara i njegove opasnosti
Znakove fenomena možete prepoznati po stranim zvukovima u sustavu: klikovima, kucanjima, kolapsima. Vizualni znakovi također će pomoći: slavine koje cure, miješalice, spojnice s gumenim brtvama.
Kada je sustav vodoopskrbe izložen čestim udarima vode, čak i slabe snage, brtve i brtve se prvo istiskuju. Povreda nepropusnosti sustava može dovesti do pojave područja deformacije i puknuća cijevi.
Zbog povećanog tlaka dolazi do prekida opskrbe vodom. Ali to nije jedina nevolja. Ako vodeni čekić dovede do potpunog puknuća cijevi, na primjer, u stambenoj zgradi, cijela zgrada ostaje bez vode. Protok tekućine kvari imovinu vlasnika stana, a susjedi na nižim katovima su poplavljeni. Kao rezultat toga, pokrenuti su radovi na popravku i obnovi nekoliko stambenih objekata.
Vodeni čekić u sustavu opskrbe toplom vodom prijeti, osim trajnim oštećenjima imovine, i opeklinama. Opasnost nastaje kod pada tlaka u sustavu grijanja, gdje medij održava temperaturu od +70C i stalno je pod pritiskom. Puknuće baterije ili cjevovoda tijekom zimske sezone grijanja oštetit će sustav. Mraz će dovršiti destruktivni rad - cjevovod će morati biti zamijenjen.
Metode borbe i sprječavanja vodenog udara u sustavu
Prenaponi tlaka u sustavima uzrokuju do 60% svih nesreća na cjevovodima. Posebno su ugroženi stari i dugi cjevovodi. Istrošeni sustavi imaju mnogo slabih točaka gdje će minimalni porast tlaka vode uzrokovati puknuće. I još jedna činjenica - što je cijev duža i ravna, to će vodeni čekić biti jači. To je zbog činjenice da duže cijevi sadrže više vode, što znači da je masa nosača velika i može uzrokovati jak pad tlaka.
Savjet! Ako je privatna kuća opremljena kuglastim ventilima, velika je napast da se brzo uključi i isključi. Jedan okret i slavina je zatvorena. Ovo je strogo zabranjeno. Posljedica naglog zaustavljanja tekućine ubrzo će se očitovati u istiskivanju gumenih brtvila, a potom i u puknuću sustava.
Postoji li zaštita od vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu stana ili privatne zgrade? Da. Prva i najvažnija stvar je ne testirati snagu sustava iznenadnim tlačnim prekidačima. Pogledajmo još nekoliko opcija kako izbjeći vodeni udar u vodoopskrbnom sustavu.
Glatko zatvaranje slavine
Najlakši način da spriječite nevolje. Ventil mora biti zatvoren glatko, bez trzaja. Ako je zaporni ventil čvrst, dopušteno je pomicati ručku malim trzajima. Akcija se odnosi na kućne i industrijske slavine.
Prilikom zatvaranja i dalje će biti vodenog čekića, ali jedan snažan je razbijen na nekoliko onih male snage. Energetski utjecaj na cjevovod tijekom jednog naglog pokreta podijeljen je na nekoliko malih, dok se padovi tlaka imaju vremena kompenzirati, čime se smanjuje rizik od kvara sustava.
Uređaji za amortizaciju udara
Za zaštitu cjevovoda s termostatima koriste se amortizeri. To su elastični dijelovi cijevi koji zamjenjuju kruti dio prije mjesta montaže termostatskog ventila. Materijal za uređaj za amortizaciju: guma s visokim svojstvima otpornosti na toplinu ili ojačana plastika. Sposobnost rastezanja i apsorbiranja sile povećanog pritiska pomaže u izbjegavanju vodenog udara.
Princip je jednostavan: kako tlak raste, mekani dio cijevi se širi u promjeru, djelujući kao prigušivač, smanjujući tako tlak ispred zatvorenog ventila. Za sprječavanje vodenog udara dovoljan je dio cijevi od 20-30 cm, a ako je sustav vrlo dugačak, elastični element za ublažavanje udarca može se povećati na 40 cm.
Operacija premosnice
Bit će potrebna ručna izmjena toplinskih ventila. Poznavanje značajki dizajna bit će korisno, inače se element može oštetiti.Šant je tanka cijev promjera 0,2-0,4 mm, koja je umetnuta u ventil u smjeru kretanja tekućine. Šant ne utječe na funkcionalnost sustava tijekom rada, ali tijekom skokova tlaka ispušta ga u cjevovod iza ventila.
Savjet! Ranžiranje će pomoći ako je problem kako eliminirati vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu novih cjevovoda. Dotrajale cijevi s korozijom nisu uklonjene, hrđa brzo začepi rupu. U tom slučaju, umjesto ugradnje cijevi, dovoljna je izbušena rupa potrebnog promjera.
Sigurnosni termostati
To su posebni uređaji koji su dodatno opremljeni zaštitom od vodenog udara. Zaštita izgleda kao opruga montirana na spojnoj točki između ventila i termalne glave. Svojstvo zaštite opisano je u tehničkoj dokumentaciji.
Načelo rada je jednostavno - kada se tlak poveća, opruga se rasteže, što sprječava čvrsto zatvaranje ventila. Višak tlaka također se ispušta u dio cijevi iza ventila. Kada se tlak normalizira, ventil se zatvara.
Savjet! Montaža termostata koji su zaštićeni od vodenog udara mora se izvesti u smjeru strelice na kućištu.
Sigurnosni ventili
Jednostavan sigurnosni ventil za vodeni čekić radi kao sustav za rasterećenje tlaka. Sigurnosni ventil je instaliran u područjima koja su najosjetljivija na vodeni udar. Uređaji mogu raditi neovisno ili primati naredbe upravljača.
U potonjem slučaju kontrolor mora kontrolirati cjelokupni rad sustava i imati podatke o tlaku duž cijele duljine cjevovoda. Kada se razina tlaka u području ugradnje ventila poveća, uređaj se otvara i ispušta višak vode prema van. Čim se tlak smanji, ventil se zatvara i vraća u prvobitni položaj.
Kompenzatori
U unutarnjim sustavima vodoopskrbe i grijanja koristi se kompenzator vodenog čekića. Uređaj izgleda kao spremnik podijeljen na dva dijela gumenom membranom. Donji dio je spojen na vodovod, tako da vode uvijek ima. Na vrhu je zrak pod pritiskom. Ako je kompenzator element sustava grijanja, postavlja se u područjima s visokim rizikom od vodenog udara.
Princip rada: s povećanjem tlaka tekući nosač pritišće membranu baterije, zrak se komprimira i membrana se pomiče. Povećanje volumena spremnika pomaže kompenzirati višak tlaka. Čim se šok eliminira, membrana se vraća u prvobitni položaj.
Uređaji za automatsko upravljanje
Jedinice se koriste u sustavima opremljenim pumpama. Što je snažnija pumpa, to će biti jači vodeni čekić. Razina povećanja tlaka određena je brzinom motora, a pri dolasku napona električni pogon se pokreće odmah. Jedini način da se izbjegne vodeni čekić je glatko povećanje brzine. Korištenje uređaja za automatsko upravljanje omogućuje utjecaj na pretvarače frekvencije i uređaje za meko pokretanje.
Promjena frekvencije, kao i postupno puštanje motora u rad, smanjuje rizik od hidrauličkog udara. Frekvencijski pretvarači također reguliraju rad crpke kako bi održali optimalan rad opreme.
Znajući što je vodeni udar, posljedice te pojave i kako ukloniti problem, bilo bi korisno modernizirati cjevovod ili barem izbjeći naglo zatvaranje ventila i slavina. Uređaji su jeftini, traju dugo i produžit će vijek trajanja cijelog sustava vodovoda i grijanja.
Prema statistikama, oko 60% svih uništenja (lomova) cjevovoda događa se zbog vodenog udara, što je kratkotrajni, oštar i značajan skok tlaka u cijevi koji je posljedica nagle promjene brzine protoka tekućine. Uobičajeni znakovi koji prate ovaj ozbiljan problem su škljocaji, kuckanje i ostali šumovi koji se javljaju u komunikacijama koje nas opskrbljuju vodom i toplinom. Mnogi ljudi čak i ne obraćaju pažnju na njih, ali vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu dovodi do oštećenja opreme, pukotina i razdvajanja cijevi. Strogo pridržavanje pravila za rad cjevovoda i modernizacija komunalnih mreža pomoći će u sprječavanju hitnih slučajeva.
Priroda vodenog udara, mogući uzroci
Vlasnici privatnih kuća s loše uređenim inženjerskim komunikacijama često čuju karakterističan zvuk klikanja i kucanja, što ukazuje da je došlo do kratkotrajnog oštrog povećanja tlaka u zatvorenom sustavu kao rezultat naglog prestanka kretanja tekućine duž kruga ili iznenadni nastavak njegova kolanja.
Kada se protok tekućine koji se kreće određenom brzinom sudari s preprekom (zrak ili zaporni ventili), njegova brzina se ne mijenja odmah, ali se volumen brzo povećava, tlak se povećava i ponekad doseže 10 atmosfera ili više. Ako "višak" nema kamo otići, postoji opasnost od puknuća cijevi.
Mogući uzroci vodenog udara:
- pokretanje, zaustavljanje i kvar crpke ili njeno hitno isključivanje;
- zrak u sustavu;
- oštro zaustavljanje protoka tekućine u krugu, uzrokovano brzim otvaranjem i zatvaranjem zapornih ventila: slavina, ventila itd.
Posljednji razlog je najtipičniji budući da su ventilske slavine svojim glatkim radom zamijenile svoje modernije i „oštrije“ kuglaste dvojnike.
Ako se zrak ne ukloni iz sustava, kada se otvori kuglasti ventil, dolazi do sudara zračne mase i praktički nestlačive tekućine, zbog čega se vrijednost tlaka može povećati na nekoliko desetaka atmosfera. Takav redoviti "test čvrstoće" ima vrlo negativan utjecaj na stanje sustava u cjelini, a posebno cijevi, ishod nije teško predvidjeti.
Zagušenje sustava grijanja čest je problem. Naučit ćete kako ispuštati zrak iz baterija u našem članku:.
Neugodne posljedice i metode zaštite od vodenog udara
Barijera koja se iznenada pojavi na putu protoka tekućine stvara pritisak koji, teoretski, može neograničeno rasti. U tom slučaju, kruti elementi sustava doživljavaju ozbiljna opterećenja i postupno ili naglo kolabiraju.
Posljedice vodenog udara mogu biti katastrofalne, posebno za stare cjevovode
Nesreće uzrokovane vodenim čekićem u sustavu grijanja popraćene su nizom karakterističnih problema:
- uništavanje cjevovoda i opreme toplinskih mreža;
- ruptura uređaja za grijanje;
- ozljede od opeklina;
- dugotrajni prekid opskrbe toplinom i vodom;
- poplava kuće i materijalna šteta.
Dugi cjevovodi, na primjer, grijani podovi, najosjetljiviji su na vodeni udar. Kako bi zaštitio "podzemni" sustav, opremljen je termostatskim ventilom, čija se instalacija mora povjeriti dobrim stručnjacima, inače će se u sustavu pojaviti još jedan faktor rizika.
Pravilna zaštita sustava grijanja ili vodoopskrbe od vodenog udara ima za cilj smanjiti njihov intenzitet i neutralizirati učinke prekomjernog tlaka.
Bez naglih pokreta
Najlakši način da se zaštitite od vodenog udara je glatko uključiti i isključiti zaporne ventile. Ova nijansa jasno je navedena u standardima za rad centraliziranih vodoopskrbnih objekata i mreža grijanja. Pravilo se može proširiti na autonomne mreže bez ikakvih rezervi.
Zaključak je da glatko uključivanje i isključivanje produljuje proces povećanja tlaka tijekom vremena. Energija vodenog udara ne djeluje svom snagom odjednom, već se raspoređuje na više vremenskih razdoblja. U isto vrijeme, iako ukupna udarna sila ostaje ista, snaga se smanjuje.
Mogućnost korištenja automatizacije
Glatko pokretanje i zaustavljanje inženjerskog sustava može se u potpunosti povjeriti automatizaciji. Pumpe s automatskom regulacijom brzine elektromotora glatko povećavaju tlak u cijevima nakon pokretanja, a također sustavno rade obrnutim redoslijedom. Softverska oprema ne samo da prati promjene tlaka, već i automatski podešava tlak.
Najbolji učinak dolazi od sveobuhvatne modernizacije sustava, koja će pomoći u sprječavanju vodenog udara u cijevima. Uključuje niz različitih aktivnosti.
Kompenzatori vodenog udara, amortizeri, hidraulički akumulatori
Važan element u sustavima grijanja i vodoopskrbe je kompenzator vodenog čekića (aka zaklopka, aka) - uređaj koji obavlja tri važna zadatka odjednom: akumulira (akumulira) tekućinu; prihvaća višak tekućine iz sustava, čime se pomaže smanjiti pritisak u njemu; U skladu s tim, pomaže prigušiti hidraulični udar ako se dogodi.
Kompenzator vodenog udara (zaklopka) ugrađen je na najopasnija mjesta
Kompenzator je zatvoreni čelični spremnik s elastičnom membranom i ugrađenim ventilom za zrak. Volumen može biti ili potpuno beznačajan ili prilično velik.
Zanimljiv! U Europi, ako hidraulički kompenzator nije instaliran u mreži, ne izdaje se jamstvo za kućanske aparate, na primjer, perilicu rublja, bojler ili perilicu posuđa.
Za zaštitu crpne stanice u slučaju iznenadnog zaustavljanja crpke, na primjer, koristi se poseban membranski zaštitni ventil od vodenog čekića s krutom brtvom. Pokreće ga pritisak tekućine i ima vrlo korisnu značajku brzog otpuštanja pritiska. Instalirajte ga nakon nepovratnog ventila, na izlazu iz cjevovoda, pored pumpe.
Ventil je pouzdan sigurnosni uređaj u sustavima pod pritiskom.
Ugradnja uređaja za prigušivanje udaraca
Učinkovit način zaštite je postavljanje uređaja za prigušivanje udarca (plastične ili gumene cijevi otporne na toplinu) u smjeru cirkulacije tekućine ispred termostata. Elastični materijal spontano apsorbira energiju vodenog udara. Dovoljna duljina je 20-30 cm, za vrlo dugačak cjevovod, amortizer se može povećati za 10 cm.
Operacija premosnice kod kuće
Svatko tko je upoznat s dizajnom termostata može u termostatski ventil ugraditi šant s razmakom od 0,4 mm ili jednostavno napraviti rupu istog promjera. U normalnim radnim uvjetima takva inovacija neće ni na koji način utjecati na sustav, ali tijekom preopterećenja glatko će smanjiti pritisak.
Važno! Ranžiranje kao metoda zaštite od vodenog udara primjenjivo je samo na autonomne mreže s novim cijevima. Mulj i hrđa iz središnjih vodova čine ga potpuno neučinkovitim.
Termostat sa super zaštitom
Ponekad se koristi termostat s posebnom zaštitom od vodenog udara. Takvi uređaji imaju opružni mehanizam instaliran između ventila i toplinske glave. Ako postoji višak tlaka, opruga se aktivira i ne dopušta da se ventil potpuno zatvori; čim se snaga vodenog udara smanji, ventil se glatko zatvara. Ugradite takav termostat strogo u smjeru strelice na tijelu.
Vodeni čekić u sustavima opskrbe vodom i toplinom prilično je česta i opasna pojava, ali postoji mnogo načina na koje možete neutralizirati neugodne posljedice ove pojave i produžiti vijek trajanja kućanskih aparata i cijevi.
Uzrok vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu je svojstvo vode - njena nestlačivost. Protok vode iz kuhinjske slavine može se zatvoriti brzim okretanjem ručke. Odupirući se prepreci, voda stvara elastičnu povratnu silu. U ovom slučaju, voda nema kamo otići, jer je cijev zapečaćena. Njegova energija sudara se s inercijskim protokom vode. U takvom sudaru, vodeni čekić u vodoopskrbnom sustavu određen je činjenicom da se energija protoka vode ne može apsorbirati njegovom kompresijom. U malim cjevovodima takvi procesi su beznačajni.
Ovaj fenomen se vidljivo očituje pri značajnim brzinama vode u cijevima, snažnom cjevovodu velikog promjera i oštrom zatvaranju prolaza u određenom dijelu cijevi. Vodeni čekić u sustavima može se smanjiti korištenjem elastičnih materijala za cijevi ili ugradnjom posebnih kompenzatora. Takvi udarci mogu izgladiti zračne džepove zarobljene u sustavu. Ali u svakom slučaju, sila guranja ostat će nepromijenjena, osim što će se njezin učinak smanjiti.
To je dovoljno da se spriječi oštećenje cjevovoda. Samo princip ublažavanja jakog udara vode temelj je mnogih zaštitnih objekata i opreme.
Glavni način sprječavanja vodenog udara je smanjenje brzine zatvaranja protoka vode, kao i načini smanjenja tlaka u vodoopskrbnom sustavu. U takve svrhe koriste se ventili s produženim stablom. To vam omogućuje da usporite proces zatvaranja pritiska vode. Ali slična oprema zahtijeva povećanje promjera provrta sustava cijevi.
Vodeni udar može se spriječiti modernizacijom tlačnog kruga i njegovim izmjenama. Jedna od metoda rješenja bila je spajanje elementa od elastičnog materijala - metal-plastike ili plastike - na kruti sustav cijevi. Za stvaranje željenog rezultata potrebno je oko 400 mm ovog materijala. Također, na ravnom dijelu cijevi ugrađen je poseban kompenzator u obliku slova "U", koji također smanjuje protok vode velikom brzinom. U sustavu tople vode sličnu ulogu može imati grijana šipka za ručnike.
Najprogresivniji način zaštite je nepovratni ventil u vodoopskrbnom sustavu, koji omogućuje prolaz određenog volumena vode tijekom snažnog i naglog povećanja tlaka. Zbog toga se smanjuje opterećenje opreme i materijala cjevovodnog sustava. Važan čimbenik je prilagoditi funkciju ovog ventila kada počne raditi. Uz vrlo veliku karakteristiku otvaranja, vodeni čekić je vrlo teško spriječiti.
Značajke zaštitnih uređaja
U lokalnim modernim vodoopskrbnim sustavima za seoske kuće, zaštita od vodenog udara primjenjuje se na hidrauličke akumulatore različitih vrsta i uređaja. Obično su takvi spremnici već uključeni u komplet crpne stanice. Sam hidraulički akumulator najčešće se izrađuje u obliku spremnika volumena većeg od 30 litara. Iznutra je podijeljen izdržljivom gumenom membranom na dva dijela - vodu i zrak.
Voda se povremeno pumpa u prvu polovicu pod visokim pritiskom. Zrak se pumpa u drugu polovicu pod određenim tlakom. U ovom slučaju, hidraulički udari u vodoopskrbnom sustavu također se ispuštaju u ovaj spremnik. Nakon što se tlak vode vrati u normalu, elastična pregrada istiskuje vodu koja je deformira natrag u cjevovode.
U praksi postaje jasno da je korištenje samo hidrauličkog akumulatora prilično učinkovita zaštita od vodenog udara u sustavu vodoopskrbe pod pritiskom.
Video: Primjer pojave vodenog udara
Ako često čujete škljocaje i kucanje u svojim vodovodnim cijevima, to je najvjerojatnije uzrokovano vodenim čekićem u sustavu vodoopskrbe kada zatvorite slavine. Fenomen je vrlo čest, a često dovodi do djelomičnog ili potpunog kvara sustava.
Ostati bez vode neko vrijeme nije najveći problem. Još je gore ako se proboj dogodi u odsutnosti vlasnika, pa izazove poplavu u vašem i stanovima ispod. Stoga bi svaki vlasnik trebao znati zašto dolazi do vodenog udara, što je to i kako ga spriječiti.
Priroda vodenog udara
Prvo, shvatimo što je vodeni čekić. Jednostavno je: ovo je oštar skok tlaka vode u cijevima u jednom ili drugom smjeru.
- Kada tlak naglo poraste kada se crpka uključi ili zatvori slavina, prvo dolazi do pozitivnog hidrauličkog udara, budući da voda po inerciji nastavlja teći istom brzinom, ali nailazi na iznenadnu prepreku na svom putu. U tom slučaju, u području neposredno blizu prepreke (na primjer, zaporni ventili (vidi)), stvara se višak tlaka na stijenkama cijevi. Voda nema kamo otići, slabo se sabija, pa se zidovi cijevi rastežu.
- Kada se suoči s preprekom, vodeni tok se odbacuje i sudara s valom koji još uvijek teče prema njemu. Opet, to stvara pritisak na stijenke zatvorenog cjevovoda.
- S oštrim istjecanjem vodene mase iz prepreke, pored nje se formira područje niskog tlaka, u kojem su zidovi cijevi sada komprimirani. Ovo je negativni vodeni čekić.
Udarni val ne jenjava odmah, već se nekoliko puta zakotrlja i povuče sa smanjenom snagom i amplitudom. Sve se to događa u djeliću sekunde, pri čemu cijevi naizmjenično doživljavaju pozitivna i negativna opterećenja.
Postoje i drugi razlozi koji uzrokuju vodeni čekić. To su zračni džepovi u cjevovodu, oštri zavoji ili spojevi cijevi različitih promjera, naglo pokretanje crpke. Svaka prepreka brzom protoku tekućine mijenja njen volumen i, kao rezultat, pritisak.
Posljedice i načini sprječavanja vodenog udara
Sada pogledajmo što česti vodeni čekić može uzrokovati u kućnom vodovodnom sustavu, kako odrediti o čemu se radi i kako ga eliminirati.
Do čega može dovesti nagli porast tlaka u cijevima?
Počnimo s činjenicom da je prvi znak vodenog udara buka u sustavu: kucanje, klikanje, tupi udarci. Mogu se prepoznati i vizualnim znakovima. To su, prije svega, tekuće slavine i miješalice, kao i spojnice i spojnice s gumenim brtvama.
Kada vodeni čekić dovoljno snažno udari u vodoopskrbu kuće, ove brtve i brtve prve se istiskuju. Nepropusnost sustava je prekinuta.
Za referencu. Prenaponi tlaka također mogu oštetiti vodomjere, manometre i druge kontrolne i mjerne instrumente.
Ali najneugodnija stvar je puknuće cjevovoda. Ne boji se slabih udara, ali redovito izlaganje snažnim udarima može dovesti do depresurizacije čak i novog vodoopskrbnog sustava.
Puknuće cijevi zbog vodenog udara
Jednom riječju, takve pojave ozbiljno utječu na cjelovitost cjevovoda i njihov radni vijek bez problema. Ponekad sami sebi stvaramo probleme vlastitim rukama, povjeravajući instalaciju vodoopskrbe nekvalificiranim stručnjacima ili to radimo sami bez znanja i iskustva.
Bilješka! Posljedica može biti poplava stana, oštećenje namještaja i kućanskih aparata te ozbiljni troškovi za obnovu vodoopskrbnog sustava. Ponekad dolazi do ozbiljnih ozljeda i opeklina ako pukne cijev za grijanje ili dovod tople vode.
Što učiniti za uklanjanje vodenog udara i njegovih posljedica
Zaštita od vodenog udara u vodoopskrbnom sustavu stana može se izvesti na različite načine. Ali prvo što treba učiniti je provesti reviziju cijelog sustava kako bi se otkrila curenja, slabe točke i, općenito, starost i prikladnost cjevovoda za rad.
Bolje je potpuno zamijeniti stare cijevi novim plastičnim sa zavarenim spojevima. Ovo je najpouzdanija i najtrajnija opcija.
Savjet. Ako ugradite sustav cijevi većeg promjera nego prije, to će značajno smanjiti snagu vodenog udara smanjenjem protoka.
Sada predlažemo da istražite nekoliko načina za uklanjanje ovog fenomena ili smanjenje njegovog utjecaja na vaš vodovodni sustav. Neki od njih su korisni u stanovima, drugi u seoskim kućama s autonomnom opskrbom. Ali većina je univerzalna.
Počnimo s njima:
- Zamjena slavina. Većina slavina u našim domovima ima kuglasti dizajn, što vam omogućuje da isključite vodu jednim pokretom. To je vrlo zgodno za potrošača, ali nije baš dobro za sustav, jer iznenadna pojava prepreke na putu protoka dovodi do skoka tlaka. Ako kuglaste ventile zamijenite ventilskim, tlak u cjevovodu kada su zatvoreni mijenjat će se postupno i kroz dulje vrijeme.
- Ugradnja amortizera. To može biti poseban gumeni vibracijski umetak ili elastično crijevo od plastike ili gume, ugrađeno u cjevovod u jednom od odjeljaka. Kada se pojavi udarni val, amortizeri se rastegnu ili stisnu ovisno o tome je li tlak u sustavu povećan ili smanjen, te ga trenutno priguše. Njihovi elastični zidovi se ne deformiraju, za razliku od krutih zidova cijevi.
- Ugradnja dilatacijskih spojeva. To su opružni dijelovi uvijeni u cjevovod koji apsorbiraju višak tlaka i smanjuju vibracije i buku. Čelična opruga smještena unutar zračne komore spojena je na plastični disk. Kad se tlak u cijevi poveća, disk vrši pritisak na oprugu, uzrokujući njeno sabijanje i stvaranje mjesta za apsorbiranje udarnog vala.
Vrijedno je detaljnije se osvrnuti na dizajn takvih kompenzatora i pravila za njihovu ugradnju.
Na sljedećoj slici možete vidjeti strukturu dijela u presjeku, gdje:
- 1 – poklopac kućišta;
- 2 – opruga;
- 3 – brtveni prsten;
- 4 – plastični disk;
- 5 – donji dio tijela;
- 6 – stezni prsten;
- 7 – brtva.
Kompenzator vodenog udara u internim vodoopskrbnim sustavima FAR HP 1/2″
Gornji dijagrami pokazuju primjere pravilne ugradnje dilatacijskih spojeva. Mogu se montirati vodoravno ili okomito, na kolektore hladne i tople vode ili na bilo koji dio cjevovoda koji vodi do krajnje točke potrošnje vode.
Glavna stvar je ne dopustiti da voda stagnira na ulazu u kompenzator, inače se bakterije mogu početi razmnožavati u sustavu. Iz tog razloga upute ne dopuštaju njegovu ugradnju na vrh uspona.
Što se tiče tehničkih karakteristika, za ovaj uređaj one su sljedeće:
Ovo su parametri po kojima se odabire uređaj. Mogu varirati.
Ako se vaš dom opskrbljuje vodom iz autonomnog izvora pomoću crpne opreme, sljedeće metode mogu se koristiti za sprječavanje vodenog udara:
- Ugradnja hidrauličkog akumulatora(cm.). Dio je crpnih stanica i predstavlja spremnik s gumenom membranom koja ga dijeli na dvije komore - zrak i vodu. Tijekom vodenog udara, višak vode će se ispuštati u ovaj spremnik dok se tlak u sustavu ne normalizira.
- Korištenje, automatski regulirajući njegov rad i osiguravajući glatko pokretanje i zaustavljanje. U ovom slučaju isključen je nagli porast tlaka, koji dovodi do vodenog udara.
Ovo su najčešće metode koje omogućuju pouzdanu zaštitu unutarnjeg vodoopskrbnog sustava od deformacija i uništenja.
Zaključak
Prema statistikama, više od polovice nesreća na cjevovodima nije posljedica korozije ili zamora materijala. Oni su uzrokovani vodenim udarom u vodoopskrbnom sustavu. Ali, kao što ste već vidjeli, oni se mogu potpuno izbjeći ako odmah instalirate sustav prema svim pravilima i opremite ga posebnim uređajima koji prigušuju udarni val.
Što se može dogoditi ako se to ne učini, pogledajte video u ovom članku.
Fenomen vodenog udara odavno privlači pažnju mnogih znanstvenika i znanstvenika.
Posebno zanimanje za ovu problematiku svojedobno je pokazao znanstvenik N.E. Žukovski. Njegov rad, koji govori o prirodi vodenog udara, smatra se klasikom. S početkom uvođenja elektroničkih računala došlo je do jasnog napretka u metodologiji proračuna vodenog udara. Metodologija izračuna značajno je poboljšana.
Svatko od nas je upoznat s povremenim klikovima i udarcima u cijevima sustava grijanja. To može biti posljedica činjenice da su nestanci struje sve češći. Stoga se posebna pažnja mora posvetiti pitanju zaštite od vodenog udara.
Uglavnom, ljudi tome ne pridaju veliku važnost i ne vide ozbiljne prijetnje. Međutim, posljedice te činjenice mogu biti katastrofalne.
Vodeni udar u vodoopskrbnom sustavu može dovesti do oštećenja i iskopavanja opreme. Osim toga, u cjevovodu mogu nastati pukotine. Da biste izbjegli izvanredne situacije, dovoljno je slijediti jednostavna pravila za rad i nadogradnju komunalne mreže.
Glavni uzroci
Uzroci
Kada dođe do oštrog, ali snažnog i kratkotrajnog povećanja tlaka u vodoopskrbnom sustavu, tada se u cijevima pojavljuju karakteristični udarci i klikovi.
To je posljedica činjenice da se tekućina koja cirkulira duž kruga naglo zaustavlja i usporava.
Postoji nekoliko razloga koji dovode do vodenog udara. Pogledajmo ih detaljnije:
- U slučaju kvara crpne jedinice ili njenog hitnog isključivanja;
- Kada se zrak ne ukloni iz kruga. Prije uključivanja sustava i punjenja tekućinom, zrak se mora ispustiti kroz posebne slavine;
- Kada se ventili koji blokiraju cirkulaciju iznenada zatvore.
Posljednji razlog smatra se najčešćim. To je zbog pojave kuglastih ventila. Kada je tekućina u krugu bila isključena ili pokrenuta, stari uređaji osiguravali su glatki protok i zatvaranje.
To je učinjeno ritmičkim odmotavanjem kranskih boca. Vijčani ventili smatraju se sigurnijima jer ne dopuštaju porast tlaka iznad kritične norme.
Pogledajte video o uzrocima vodenog udara i svim procesima koji se u ovom trenutku događaju u cijevima:
Ista stvar se događa u krugu ako se iz njega ne ukloni zrak prije uključivanja. Kuglični uređaj se otvara i tako dolazi do sudara lansirane tekućine s protokom zraka.
U ovom slučaju, zrak se može usporediti s pneumatskim amortizerom. Stoga, ako čujete pucketanje ili klikove u svom komunikacijskom sustavu, svakako obratite pozornost na to.
Inače se može dogoditi da vaš vodoopskrbni sustav jednostavno ne može izdržati pritisak, jer se njegova razina može povećati na nekoliko desetaka atmosfera.
Zaklopka kao način zaštite
Kada se jaka struja vode velikom brzinom kreće kroz komunikacijski sustav, na njenom putu se pojavljuje barijera u koju se zabija. Stup zraka ili zaporni ventil mogu djelovati kao prepreka.
Kada se sudari sa zrakom, tekućina se skuplja. Cijevi se, pak, također malo rastežu, što može dovesti do negativnih posljedica.
Kada su se klikovi pojavili u cjevovodima?
Ako u svom domu često čujete klikove i kucanje, to znači da su vaše inženjerske komunikacije organizirane potpuno nepismeno.
To se događa jer su velike cijevi spojene s cijevima koje su mnogo manjeg promjera.
Dakle, kada tekućina cirkulira duž kruga određenom brzinom, na njenom putu se pojavljuje prepreka na koju se ona naslanja.
Brzina se ne mijenja, ali se usporava rasterećenje i povećava volumen tekućine, uslijed čega raste tlak.
U ovom trenutku vodu treba istovariti prema različitim registrima. Ako se to ne dogodi, visoki tlak može dovesti do proboja.
Što će se dogoditi sa sustavom nakon vodenog udara?
Posljedice vodenog udara - puknuće radijatora
Kao što ste već shvatili, barijera na putu tekućine koja se kreće stvara pritisak.
Zapravo, nema određene kritične vrijednosti. Nekoliko desetaka atmosfera može se pretvoriti u puno veću vrijednost.
Inercija vode, koja stalno utječe na komunikacijski sustav, može dovesti do uništenja krutih dijelova opreme, navojnih spojeva i cjevovoda u cjelini.
Vodeni čekić najviše problema zadaje dugim cjevovodima. Na primjer, "topli pod" ima duge cijevi.
Kako biste spriječili pojavu vodenog udara u sustavu, potrebno je pričvrstiti termostatski ventil na krug "podnog" grijanja.
Ovaj dio obavlja funkciju regulacijskog uređaja. Međutim, zaštitit će vaš pod samo ako je ispravno postavljen. Ako je instalacija izvedena pogrešno, termostatski ventil će stvoriti samo izvanrednu prijetnju.
Ugrađen je termostatski ventil. Kada se preklapa, voda se određeno vrijeme nastavlja kretati inercijom.
Nakon ventila nalazi se dio kruga u kojem se javlja vakuum. Međutim, razlika tlaka u njemu ne prelazi jednu atmosferu. Promjene ne štete cjevovodu, jer su standardi opreme 4 atmosfere. Protok također blokira ventil instaliran na izlazu iz sustava.
Pogledajte kratki video koji će jasno i shematski, na primjeru gumene cijevi i kante za zalijevanje, pokazati što se događa u cijevima sa zrakom tijekom vodenog udara:
Kada se tekućina sudari s barijerom, sljedeći dio vode pritišće je. Tako dolazi do rastezanja, lomljenja i urušavanja stijenki cjevovoda. Tlak je 10, a ponekad i više atmosfera.
Kako bi se cjevovod zaštitio od jednokratnog ili povremenog vodenog udara, potrebno je neutralizirati njihovo djelovanje ili smanjiti njihovu snagu.
Metoda zaštite "glatko preklapanje"
Prema standardima rada toplinske mreže, sustav se mora glatko uključiti i isključiti.
Ova su pravila razvijena ne samo za industrijske dobavljače, već i za pojedinačne korisnike. Ako se isključivanje i uključivanje odvija glatko, tada dolazi do kašnjenja u vremenu vodenog udara.
Dakle, učinak energije vodenog udara u zoni barijere nije kratkotrajan.
Postoji preraspodjela energije kroz nekoliko vremenskih razdoblja. Kao rezultat toga, snaga udarca nije tako jaka.
Zaključak: Kako biste zaštitili svoj cjevovod od oštećenja i uništenja, morate glatko povećati i smanjiti tlak, brzinu i volumen rashladne tekućine.
Metoda zaštite "rekonstrukcija"
Kako bi se izbjegao vodeni udar, potrebno je pridržavati se određenih pravila za rekonstrukciju sustava:
- Zamijenite krutu cijev ispred termostata komadom cijevi od fleksibilne plastike ili ojačane gume otporne na toplinu.
Ovi materijali imaju tendenciju rastezanja, tako da će samostalno smanjiti energiju vodenog udara u slučaju visokog tlaka.
Za amortizer trebat će vam elastična cijev duljine otprilike 20-30 cm.Ako je cjevovod jako dugačak, tada se cijev za amortizer mora uzeti još 10 cm dulje.
- Šant sa zazorom do 0,4 mm u termostatskom ventilu.
Uska cijev s presjekom od 0,2 mm do 0,4 mm umetnuta je u termostat na strani kretanja tekućine. Možete sami napraviti rupu određenog promjera. Ako sustav radi normalno, tada shunt ni na koji način ne utječe na njegovo funkcioniranje.
Ako tlak raste, može glatko smanjiti volumen koji prelazi kritičnu normu. Naravno, ovu metodu možete primijeniti samo ako dobro razumijete dizajn termostata. U suprotnom, nije preporučljivo preuzeti ovu stvar.
Zapamtiti: Metoda premosnice koristi se samo u autonomnim mrežama gdje se postavljaju novi cjevovodi izrađeni od visokokvalitetnih materijala. Centralne gradske komunikacije imaju dosta hrđe i taloga. Sve će to dovesti do brzog začepljenja rupe.
- Termostat sa posebnom zaštitom.
Ovi uređaji imaju posebne opruge koje se nalaze između ventila i toplinske glave. Opruga se aktivira u trenutku porasta tlaka. Na taj način sprječava potpuno zatvaranje ventila.
Kada se sila vodenog udara smanji, ventil se sam glatko zatvara. Za pravilnu ugradnju termostata sa sigurnosnim uređajem morate obratiti pozornost na to kamo pokazuje strelica na njihovom tijelu. Montaža se mora izvršiti strogo slijedeći smjer strelice.
Vrijedno je obratiti pozornost na činjenicu da nemaju svi modeli termostata zaštitu od vodenog udara. Možete saznati je li vaš uređaj opremljen ovom funkcijom čitajući tehničku dokumentaciju koju ste dobili uz proizvod.
Metoda zaštite "centrifugalne pumpe"
Centrifugalna pumpa
Za glatko pokretanje i zaustavljanje inženjerskog sustava, potrebno je koristiti centrifugalne pumpe koje imaju automatsko podešavanje.
Uz pomoć automatizacije dolazi do glatkog povećanja brzine elektromotora crpne opreme. Osim toga, tlak u cijevima također sustavno raste nakon pokretanja. Isti mehanizam djelovanja tipičan je za obrnuti redoslijed.
Crpke su programirane na način da mogu samostalno pratiti promjene tlaka koje se događaju u komunalnim mrežama. Parametri tlaka se automatski podešavaju.
Prirodu pojave vodenog udara nije tako teško razumjeti. Radnja se odvija u dva slučaja:
- Kada se ne poštuju pravila korištenja komunikacija;
- Kada su mreže loše projektirane.
Ako ne obratite pozornost na klikove i neugodnu buku, tada ukućane čekaju vrlo neugodne posljedice.
Bilo bi mnogo razumnije razumjeti uzroke učinaka buke i ukloniti ih nego naknadno popraviti cjevovodni sustav koji nije mogao izdržati snažan pritisak.
