Vattenhammare i vattenförsörjning och värmesystem: orsaker + förebyggande åtgärder

Ett av huvudproblemen vid drift av autonoma värme- och vattenförsörjningssystem är tryckfall.Vattenslag i vattenförsörjningen och vattenvärmesystemet till följd av denna plötsliga förändring kan orsaka allvarliga skador. Han måste varnas, håller du inte med?

Vi kommer att berätta hur du förhindrar fenomenet och neutraliserar dess negativa konsekvenser, vilket säkerställer oavbruten drift av kretsarna. Här får du lära dig vilka metoder som används för att eliminera vattenslag i system som transporterar vatten till vattenkranar och värmeanordningar.

Artikeln som presenteras för granskning undersöker i detalj naturen av vattenhammare. Förebyggande åtgärder är listade för att förhindra att en farlig situation uppstår. För en visuell förståelse av detta svåra ämne bifogas diagram, fotoillustrationer och videor.

Vad är vattenhammare?

Vattenhammare är en kortvarig men betydande tryckökning i ett vätskefyllt system. Detta fenomen uppstår när ett vätskeflöde kolliderar med ett hinder som dyker upp i dess väg. Typiska exempel på förekomsten av sådana hinder är plötslig stängning av avstängningsventiler, plötsligt stopp av pumpen, luftsluss etc.

Efter att ha stött på ett hinder fortsätter flödet av vatten genom tröghet att strömma med den hastighet med vilken det rörde sig innan hindret dök upp.De första lagren i kontakt med hindret komprimeras med samma hastighet på grund av ankomsten av efterföljande lager.

På grund av den ständiga insprutningen av nya flödesskikt ökar trycket snabbt och vätskan "letar" efter ett sätt att dumpa sin del för att tömma den.

En liknande situation uppstår nästan alltid när flödet bryter kulventil eller en ventil. Vid en första anblick kan fenomenet verka ofarligt. Det är därför många ägare inte ger det mycket uppmärksamhet.

Men i själva verket, om förutsättningarna för en överhängande defekt i rör och rördelar upptäcks, är det värt att eliminera det så snabbt som möjligt. När allt kommer omkring, på grund av vattenhammare, uppstår sprickor och sprickor i värmesystemet, liksom skador på utrustningen.

Detta allvarliga problem kan föregås av klick och knackningar, såväl som främmande ljud i vattenförsörjningsrören, åtföljt av ett karakteristiskt "morrande".

Knäppning sker övervägande på platser där större rör är anslutna till mindre rör. Vattnet som passerar längs deras innerväggar möter ett hinder, om än ofullständigt, men fortfarande ett hinder.

Regelbunden förekomst av vattenhammare påverkar systemets funktion negativt, vilket avsevärt minskar dess livslängd

I händelse av en nödsituation kan följande drabbas av vattenhammareffekten:

• Utrustning (tätheten hos rörledningar är bruten och uppvärmningsanordningar förstörs);
• fast egendom (vatten som rinner från ett skadat nätverk kommer att översvämma hemmet och leda till skador på möbler);
• hushåll (om en överträdelse inträffar i värmesystemet finns det risk för allvarliga termiska brännskador).

Enligt statistik uppstår "lejonparten" av rörledningsfel, som uppgår till cirka 60 %, på grund av vattenhammare. Oftare kan negativa konsekvenser av denna effekt observeras i utslitna rör täckta med korrosion.

Konsekvenserna av vanliga hydrodynamiska stötar kan vara oförutsägbara, och den vanligaste bland dem är ett genombrott

Det orsakar störst problem för långa rörledningar, till exempel vid installation "varmt golv", längs vars konturer en vätska uppvärmd till en viss temperatur cirkulerar.

Graden av skada beror till stor del på platsen för hindret: om det är i början av en lång rörledning kommer mängden ökat tryck att vara obetydligt, men om det i slutet kommer att vara mycket högre.

Oftast manifesterar effekten sig när rör med olika diametrar användes vid läggning av värmesystemet. Om "olika storlekar" rör inte förs till en gemensam "nämnare" med hjälp av adaptrar, är en ökning av trycket i värmesystemet oundviklig. I denna situation, för att skydda systemet, är kretsen utrustad med en speciell ventil - en termostat.

Orsaker till vattenhammare

Den fysiska naturen av detta fenomen ligger i den fullständiga förlusten eller betydande minskning av genomströmningen av vattenledningar, som ett resultat av vilket vätsketrycket i systemet ökar.

I hus där ingenjörskommunikation var dåligt utformad och utrustad, kan du ofta höra karaktäristiska knackningar och klickningar i pipelinen.

De är en yttre manifestation av vattenhammare och uppstår när vätskecirkulationen i ett slutet system plötsligt stannar, och då dess rörelse också plötsligt återupptas.

Naturliga rörledningshinder är ofta luftfickor, adaptrar från en större till en mindre diameter eller installerade avstängningsventiler

Om ett hinder dyker upp i vägen för ett vattenflöde som rör sig med en viss hastighet, saktar dess rörelsehastighet ner och volymen fortsätter att öka. Den hittar ingen väg ut och bildar en omvänd våg, som kolliderar med huvudvattenmassan, ökar trycket i systemet. Ibland kan den nå en tröskel på 20 Atm.

På grund av motorvägens täthet har den ackumulerade volymen ingenstans att ta vägen, men kraftfull energi strävar fortfarande efter att hitta ett utlopp i den yttre miljön. Krockkraften till följd av en sådan kollision skapar risk för att röret går sönder, vilket inte har tillräcklig säkerhetsmarginal.

Av denna anledning, för att utrusta systemet, är det nödvändigt att använda sömlösa vatten- och gasrör anpassade för vattennätverk som överensstämmer med GOST 3262-75, eller tryckmetall-plastanaloger tillverkade i enlighet med GOST 18599.

Från den permanenta påverkan av vattenenergi kommer både själva rörledningen och de styva delarna av systemet att gradvis eller snabbt börja kollapsa

De viktigaste faktorerna som provocerar förekomsten av vattenhammare i rör är:

• avbrott i drift eller fel på cirkulationspumpen;
• närvaro av luft i en sluten krets av systemet;
• strömavbrott;
• vid plötslig stängning av avstängningsventiler.

En kortvarig ökning av trycket i en sluten krets på grund av vätskeinsprutning över den föreskrivna normen kan inträffa om, när pumpen slås på, pumphjulet börjar röra sig med höga hastigheter.

Nyligen under arrangemanget autonomt värmesystem Istället för gamla ventiler och slussventiler används alltmer kulventiler, vars design inte ger smidig drift.

Deras förmåga att ha en snabbverkande effekt har en baksida, eftersom det är en av de vanligaste orsakerna till vattenslag.

Om luft inte släpps ut från systemet när systemet startas, när kulventilen öppnar, inträffar en luftkollision med en praktiskt taget inkompressibel vätska

När det gäller säkerhet är skruvventiler mer att föredra eftersom de, på grund av den gradvisa avlindningen av axelboxarna, säkerställer smidig öppning/stängning av avstängningsventilerna.

En liknande situation uppstår när luft inte släpps ut från kretsen innan systemet startas. När kranen öppnas möter vattnet en luftplugg, som i ett slutet system fungerar som en slags pneumatisk stötdämpare.

Hur undviker man problemet?

Korrekt skydd av vattenförsörjningsledningssystemet hjälper till att minska intensiteten och neutralisera påverkan av övertryck.

Skyddsmekanismer för autonoma system mot vattenhammare syftar i de flesta fall till att jämna ut vattenmassans flödeskraft

För att förhindra skapandet av övertryck av engångs- och permanent karaktär, både i en separat sektion av kretsen och i hela systemet som helhet, används ett antal grundläggande åtgärder.

Alternativ 1. Smidig systemavstängning

Detta är ett av huvudkraven vid uppstart och avstängning av rörledningssystem, vilket tydligt framgår av regulatoriska dokument.

Faktum är att energin hos den hydrauliska stöten, på grund av rörväggarnas elasticitet, inte verkar med all sin kraft samtidigt. På grund av kompensation av elastiska deformationer är den uppdelad i flera tidsintervall.

Därför, med samma totala slagkraft, kommer slagkraften vid ett visst ögonblick att reduceras avsevärt. Genom smidig påslagning kan processen med tryckuppbyggnad förlängas över tiden, vilket minimerar betydande skador på systemet.

Vid val av avstängningsventiler bör företräde ges till produkter som har en relativt lång period av vattenavstängning

Kranar, vars design ger ett stort gap tills vattnet stängs av, installeras vid installationsstadiet.

Alternativ #2. Tillämpning av automatiska enheter

Automatiken måste konfigureras för att smidigt justera det statiska trycket i systemet. Installation av pumpar med automatisk varvtalsreglering eller elektroniskt styrda enheter som är utrustade med inbyggda frekvensomformare hjälper till att uppnå önskad effekt.

Användningen av automatiska system låter dig kontrollera vätskeflödet, samt läsa avläsningar av dess tryck i rörledningen

Pumpar utrustade med automatisk motorhastighetskontroll kan mjukt öka/minska trycket i systemet. I det här fallet utför programvaran samtidigt två uppgifter: övervakar tryckändringar i vattenförsörjningen och justerar trycket automatiskt.

Metoder för omfattande systemmodernisering

En omfattande modernisering av systemet innebär installation av utrustning som syftar till att neutralisera effekterna av övertryck.

Metod #1. Användning av kompensatorer och stötdämpare

Dämpare och hydrauliska ackumulatorer samtidigt utföra tre funktioner: samla upp vätska, eliminera dess överskottsvolym från systemet, och även hjälpa till att förhindra oönskade fenomen.

En kompensationsanordning, vars roll spelas av en hydraulisk ackumulator, är installerad i vattenrörelsens riktning vid de intervall av värmekretsen där det finns en hög sannolikhet för tryckfluktuationer i systemet.

En hydraulisk ackumulator eller spjäll är en stålkolv med en volym på upp till 30 liter, inklusive två sektioner åtskilda av ett gummi- eller gummimembran.

När övertryck uppstår i systemet börjar vattenpelaren i den första sektionen att sätta tryck på det separerande membranet, på grund av vilket det böjer sig i riktning mot luftkammaren

När trycket ökar, "släpps" hydrauliska stötar i behållaren. Genom att böja gummimembranet mot luftkammaren i det ögonblick då vattenpelaren stiger, uppnås effekten av att på konstgjord väg öka kretsens volym.

Rör av värmebeständigt förstärkt gummi eller elastisk plast används som stötdämpande anordningar.

Det elastiska materialet i de stötdämpande anordningarna absorberar spontant energin från den hydrauliska stöten vid den punkt där trycket har nått ett kritiskt värde

För att uppnå önskad effekt räcker det att använda en produkt 20-30 cm lång.Om rörledningen är lång, ökas stötdämpardelen med ytterligare 10 cm.

Metod #2.Installation av en säkerhetsventil av membrantyp

En säkerhetsventil av membrantyp placeras på ett rörutlopp nära pumpen för att frigöra en förutbestämd mängd vatten när det finns övertryck.

Säkerhetsventilen, utrustad med en styv tätning som utför en snabb tryckavlastningsfunktion, är en pålitlig säkring för det autonoma systemet

Beroende på tillverkare och modelltyp manövreras säkerhetsventilen antingen av ett elektriskt kommando från regulatorn eller av en snabbverkande pilotanordning.

Enheten utlöses när trycket överstiger en säker nivå, vilket skyddar pumpstation när utrustningen plötsligt stannar. I ögonblicket av en farlig tryckökning öppnas den helt, och när den sjunker till en normal nivå stänger regulatorn långsamt.

Metod #3. Utrusta en termostatventil med en shunt

Shunten är ett smalt rör med ett spel på 0,2-0,4 mm, som installeras i kylvätskecirkulationsriktningen. Huvuduppgiften för elementet är att gradvis lägre tryck.

Ett smalt rör, vars tvärsnittsområde inte överstiger 0,2-0,4 mm, placeras på den sida där vätskan kommer in i termostaten

Bypassmetoden används när arrangemang av autonoma system, vars rörledning endast består av nya rör. Detta beror på det faktum att närvaron av rost och sediment i gamla rör kan minska effektiviteten av shuntningen till "nej". Av denna anledning, när du använder en shunt vid inloppet av värmekretsen, rekommenderas det att installera effektiva vattenfilter.

Metod #4. Använder en supersäkerhetstermostat

Detta är en slags säkring som övervakar trycket i systemet och inte låter det fungera efter att indikatorn når en kritisk nivå. Enheten är utrustad med en fjädermekanism placerad mellan termohuvudet och ventilen. Fjädermekanismen utlöses av övertryck, vilket förhindrar att ventilen stängs helt.

Sådana termostater installeras strikt i den riktning som anges på huset.

Att bedriva förebyggande arbete

Förutom att strikt följa reglerna för drift av rörledningar hjälper snabb implementering av förebyggande åtgärder till att förhindra olyckor. När allt kommer omkring är alla processer i vattenförsörjningssystemet eller värmekretsen sammankopplade. Och vattenhammaren är bara den sista destruktiva "droppen" som kan leda till negativa konsekvenser mot bakgrund av vattenförsörjningssystemets otillfredsställande tekniska tillstånd.

Rörledningsvibrationer och tryckförändringar bidrar till bildandet av mikrosprickor i metallstrukturen. Defekter som bildas över tiden under uppkomsten av vattenhammare uppträder omedelbart i områden med ökad inre stress: mekaniska fogar, böjar och svetsfogar.

Förebyggande består av att balansera värmesystemet, som utförs efter avslutad installation eller reparation av värme i ett privat hem.

Huvuduppsättningen av arbeten som utförs under förebyggande:

• säkerhetsgrupps hälsokontroll: säkerhetsventil, luftventil och tryckmätare;
• regelbundet kontrollera trycket bakom expansionstankens membran, och om otillfredsställande resultat upptäcks, dess justering;
• testa systemet för läckor och kontrollera graden av rörslitage;
• övervakning av ventillägeavstängnings- och reglerventiler för läckor;
• regelbundet kontrollera filtrens tillståndsom håller kvar glödskal, sand och rostpartiklar, vid behov rengör och skölj elementen;

Förebyggande syftar till att upprätthålla VVS- och VVS-skickets goda skick värmesystem, inkluderar enkla typer av arbete. Men du ska inte ignorera dem. Detta kan trots allt leda till betydande slöseri med pengar och tid för fullfjädrad reparationsarbete.

De angivna skyddsåtgärderna är mest effektiva om de tillämpas heltäckande. Men tack vare ett integrerat tillvägagångssätt för att lösa problemet kommer du att kunna neutralisera de negativa konsekvenserna och därmed förlänga systemets livslängd.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Vattenhammare, hur det går till:

Video #2. Test av spjällets effektivitet:

Vattenslag i ett vattenförsörjningssystem är en vanlig händelse som kan orsaka allvarlig skada. Och din uppgift är att åtgärda problemet så snabbt som möjligt. När allt kommer omkring, om situationen upprepas, kommer elementen i systemet snart att misslyckas. Och reparationer efter det kommer att kosta mycket mer.

Ställ gärna frågor och skriv kommentarer i blocket nedan. Vi väntar på dina berättelser om hur du registrerade en vattenhammare i systemet eller märkte dess konsekvenser. Jag är intresserad av din åsikt om den information som presenteras.