Гидроудары в трубах. Как избежать?
Скачать данную статью вы можете здесь
Гидроудар — это кратковременный, резкий и существенный скачок давления в системе, заполненной жидкостью. Он возникает в тех случаях, когда внезапно изменяется скорость потока жидкости. Согласно статистическим данным, примерно 60% всех аварий трубопроводов происходят по причине гидроудара. Выполняя монтаж водоснабжения, необходимо обязательно учитывать данное явление.
Эту серьёзную неприятность обычно сопровождают стуки, щелчки и посторонний шум в трубах в коммуникациях, обеспечивающих нас водой и теплом. На первый взгляд это явление может показаться безобидным, но на деле всё происходит иначе. Гидравлический удар в системе водообеспечения является причиной повреждения оборудования, возникновения трещин, раскола труб.
Рис. 1. Результат гидроудара
Гидроудар разрушает стенки трубопровода
В местах, где неграмотно устроены инженерные коммуникации, часто можно услышать характерные щелчки и постукивание. Это свидетельствует о том, что в замкнутой системе возник кратковременный резкий скачок давления. Данное явление может происходить из-за внезапной остановки циркуляции жидкости по контуру или внезапного возобновления её движения.
Если на пути потока жидкости, который движется с некоторой скоростью, возникает преграда (воздух или запорная арматура), его скорость изменяется постепенно, а вот объём увеличивается быстро. Соответственно, растёт и давление, иногда достигая более 10 атмосфер. Если избыточному объёму деваться некуда, то появляется опасность разрыва трубы.
Стать причиной гидроудара могут следующие факторы:
- Включение, отключение и выход из строя насоса;
- Воздух, который находится в замкнутом контуре системы. Прежде чем запустить систему в работу, необходимо выпустить из неё весь имеющийся воздух через специальные краны;
- Перебои с подачей электроэнергии;
- При резком закрытии запорной арматуры: вентилей, задвижек, кранов и прочее.
Рис. 2. Гидроудар разрушает стенки трубопровода
Предотвратить аварию поможет строгое соблюдение правил эксплуатации трубопроводов и модернизация инженерных коммуникаций.
Длинные трубопроводы имеют наиболее серьёзные последствия от гидроудара
Преграда, неожиданно возникающая на пути движения жидкости в системе, провоцирует рост давления, которое может расти, практически, до бесконечности. При этом составляющие элементы системы испытывают огромные нагрузки, что приводит к их постепенному или резкому разрушению. Больше всего неприятностей гидроудар может доставить длинным трубопроводам.
Аварийные ситуации, которые возникают по причине гидроудара в системе трубопроводов, сопровождаются следующими характерными неприятностями:
- разрушаются трубопроводы и оборудования теплосетей;
- разрушаются отопительные приборы;
- если явление произошло в системах теплоснабжения, можно получить серьёзные ожоги;
- на длительное время прекращается водо- и теплоснабжение дома - вода может затопить жильё и испортить имущество.
Рисунок 3. Последствия гидроудара
Клапаны защиты от гидроудара - одно из основных требований безопасности
Грамотная защита систем трубопроводов от гидравлических ударов направлена на уменьшение их интенсивности и нейтрализацию влияния избыточного давления. Прокладка труб должна обязательно выполняться с учётом требований безопасности.
- Плавное перекрытие системы трубопроводов
Одним из основных требований тепловых сетей при запуске или отключении систем трубопроводов является плавное перекрытие запорной арматуры. Это правило чётко прописано в нормативах по эксплуатации объектов централизованного водообеспечения и теплосетей.
Суть требования состоит в том, чтобы с помощью плавного включения и отключения движения жидкости продлить во времени процесс увеличения давления. Энергия гидравлического удара действует не всей своей силой единовременно, а распределяется на несколько промежутков времени. Поэтому, при одинаковой суммарной силе удара, мощность его воздействия в определённый момент времени уменьшается.
- Использование автоматических устройств
С помощью автоматических устройств также можно выполнять плавный запуск и остановку систем трубопроводов. Насосы, в которых имеется автоматическая регулировка оборотов электродвигателя, плавно увеличивают давление в системе после включения, и также постепенно снижают его после выключения. Программное обеспечение не просто фиксирует изменение давления, но и выполняет автоматическое регулирование напора. Самого лучшего эффекта можно достичь, проведя комплексную модернизацию системы. Это даст возможность не допустить в ней возникновения гидравлического удара.
Она заключается в применении следующего оборудования.
- Компенсаторы гидравлического удара (демпферы, гидроаккумуляторы)
Важной составляющей систем отопления и водоснабжения является компенсатор гидравлического удара (демпфер, гидроаккумулятор). Данное устройство выполняет одновременно 3 важных задачи:
- в нём скапливается жидкость;
- забирает лишний объём жидкости из системы, что приводит к снижению давления в ней;
- способствует предотвращению гидравлического удара в случае возникновения аварийной ситуации.
Рисунок 4. Компенсатор гидравлического удара
- Клапан защиты от гидравлического удара
Чтобы защитить насосную станцию в случае, если произойдёт, к примеру, внезапная остановка насоса, применяют специальный клапан защиты от гидравлического удара диафрагменного типа с жёстким уплотнителем. Он срабатывает под давлением жидкости и имеет крайне необходимую функцию быстрого сброса давления. Данное устройство устанавливается после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосным оборудованием. Клапан защиты от гидравлического удара — это надёжный предохранитель в системах, которые находятся под давлением.
Ознакомьтесь с предохранительными клапанами компании НПЦ ПромВодОчистка.
Рисунок 5. Клапан защиты от гидроудара
- Использование амортизирующего устройства
В целях защиты системы можно использовать амортизирующую трубку из гибкого пластика или армированного термостойкого каучука. Её устанавливают перед термостатом вместо жёсткой трубы. Для амортизатора подойдёт труба длиной 20 – 30 см. Если трубопровод имеет значительную длину, можно брать трубку на 10 см длиннее. Благодаря тому, что эти материалы могут растягиваться, такие трубки будут самостоятельно уменьшать энергию гидроудара.
