Lovitură de berbec în sistemul de alimentare cu apă și încălzire: cauze + măsuri preventive

Una dintre principalele probleme la operarea sistemelor autonome de încălzire și alimentare cu apă este căderea presiunii.Lovitura de apă în sistemul de alimentare cu apă și de încălzire a apei rezultată din această schimbare bruscă poate provoca daune grave. El trebuie avertizat, nu ești de acord?

Vă vom spune cum să preveniți fenomenul și să neutralizați consecințele negative ale acestuia, asigurând funcționarea neîntreruptă a circuitelor. Aici veți afla ce metode sunt folosite pentru a elimina lovitura de berbec în sistemele care transportă apa la robinete de apă și dispozitive de încălzire.

Articolul prezentat spre revizuire examinează în detaliu natura loviturii de apă. Sunt enumerate măsuri preventive pentru a preveni apariția unei situații periculoase. Pentru o înțelegere vizuală a acestui subiect dificil, sunt atașate diagrame, ilustrații foto și videoclipuri.

Ce este ciocanul de apă?

Lovitura de bare este o creștere pe termen scurt, dar semnificativă a presiunii într-un sistem umplut cu fluid. Acest fenomen apare atunci când un flux de fluid se ciocnește de un obstacol care apare în calea lui. Exemplele tipice de apariție a unor astfel de obstacole includ închiderea bruscă a supapelor de închidere, oprirea bruscă a pompei, blocarea de aer etc.

După ce a întâlnit un obstacol, curgerea apei prin inerție continuă să curgă cu viteza cu care se deplasa înainte de apariția obstacolului.Primele straturi în contact cu obstacolul sunt compactate cu aceeași viteză datorită sosirii straturilor ulterioare.

Datorită injectării constante de noi straturi de flux, presiunea crește rapid, iar lichidul „căută” o modalitate de a-și arunca partea pentru a o descărca.

O situație similară apare aproape întotdeauna când curgerea se întrerupe supapă cu bilă sau o supapă. La prima vedere, fenomenul poate părea inofensiv. De aceea mulți proprietari nu îi acordă prea multă atenție.

Dar, de fapt, dacă sunt descoperite condițiile prealabile pentru un defect iminent la țevi și fitinguri, merită să-l eliminați cât mai repede posibil. La urma urmei, din cauza loviturii de berbec, în sistemul de încălzire apar crăpături și fisuri, precum și deteriorarea echipamentului.

Această problemă gravă poate fi precedată de clicuri și bătăi, precum și de zgomote străine în conductele de alimentare cu apă, însoțite de un „mârâit” caracteristic.

Clicul are loc predominant în locurile în care țevile mai mari sunt conectate la țevile mai mici. Apa care trece de-a lungul pereților lor interiori întâmpină un obstacol, deși incomplet, dar totuși un obstacol.

Apariția regulată a ciocanului de berbec afectează negativ funcționarea sistemului, reducând semnificativ durata de viață a acestuia

În caz de urgență, următoarele pot suferi din cauza efectului ciocanului de berbec:

• echipamente (etanșeitatea conductelor este ruptă și dispozitivele de încălzire sunt distruse);
• proprietate (apa care curge dintr-o rețea deteriorată va inunda locuința și va duce la deteriorarea mobilierului);
• gospodărie (dacă apare o încălcare în sistemul de încălzire, există pericolul de arsuri termice grave).

Potrivit statisticilor, „partea leului” a defecțiunilor conductelor, în valoare de aproximativ 60%, are loc din cauza loviturii de apă. Mai des, consecințele negative ale acestui efect pot fi observate în țevile uzate acoperite cu coroziune.

Consecințele șocurilor hidrodinamice regulate pot fi imprevizibile, iar cea mai comună dintre ele este o descoperire.

Cauza cele mai multe probleme conductelor lungi, de exemplu, la instalare "pardoseala calda", de-a lungul contururilor cărora circulă un lichid încălzit la o anumită temperatură.

Gradul de deteriorare depinde în mare măsură de locația obstacolului: dacă este la începutul unei conducte lungi, cantitatea de presiune crescută va fi nesemnificativă, dar dacă la sfârșit va fi mult mai mare.

Cel mai adesea, efectul apare atunci când s-au folosit țevi de diferite diametre la așezarea sistemului de încălzire. Dacă țevile de „diferite dimensiuni” nu sunt aduse la un „denominator” comun folosind adaptoare, o creștere a presiunii în sistemul de încălzire este inevitabilă. În această situație, pentru a proteja sistemul, circuitul este echipat cu o supapă specială - un termostat.

Cauzele ciocanului de ariete

Natura fizică a acestui fenomen constă în pierderea completă sau reducerea semnificativă a debitului conductelor de apă, în urma căreia presiunea fluidului din sistem crește.

În casele în care comunicațiile de inginerie au fost proiectate și echipate prost, puteți auzi adesea ciocăniri și clicuri caracteristice în conductă.

Ele sunt o manifestare externă a ciocanului de berbec și apar atunci când circulația fluidului într-un sistem închis se oprește brusc, iar apoi mișcarea acestuia se reia brusc.

Obstacolele naturale ale conductei sunt adesea pungi de aer, adaptoare de la un diametru mai mare la un diametru mai mic sau supape de închidere instalate.

Dacă un obstacol apare pe calea unui flux de apă care se mișcă cu o anumită viteză, viteza sa de mișcare încetinește, iar volumul continuă să crească. Negăsind nicio cale de ieșire, formează un val invers, care, ciocnind cu corpul principal de apă, crește presiunea în sistem. Uneori poate atinge un prag de 20 Atm.

Datorită etanșeității autostrăzii, volumul acumulat nu are încotro, dar energia puternică încă se străduiește să găsească o ieșire în mediul extern. Forța de impact rezultată dintr-o astfel de coliziune creează pericolul de rupere a conductei, care nu are o marjă de siguranță suficientă.

Din acest motiv, pentru a echipa sistemul, este necesar să se utilizeze conducte fără sudură de apă și gaz adaptate pentru rețelele de apă care respectă GOST 3262-75 sau analogi metal-plastic sub presiune fabricați în conformitate cu GOST 18599.

Din impactul permanent al energiei apei, atât conducta în sine, cât și elementele rigide ale sistemului vor începe treptat sau rapid să se prăbușească

Principalii factori care provoacă apariția loviturii de berbec în țevi sunt:

• întreruperi în funcționare sau defecțiune a pompei de circulație;
• prezența aerului într-un circuit închis al sistemului;
• întreruperile de energie;
• în caz de închidere bruscă a supapelor de închidere.

O creștere pe termen scurt a presiunii într-un circuit închis datorită injecției de fluid peste norma prescrisă poate apărea dacă, atunci când pompa este pornită, rotorul începe să se miște la viteze mari.

Recent, în timpul aranjamentului sistem de incalzire autonom În loc de supape vechi și supape cu poartă, sunt din ce în ce mai utilizate supape cu bilă, al căror design nu asigură o funcționare lină.

Capacitatea lor de a avea un efect de acțiune rapidă are un dezavantaj, fiind una dintre cele mai frecvente cauze ale loviturii de berbec.

Dacă aerul nu este eliberat din sistem la pornirea sistemului, atunci când supapa cu bilă se deschide, are loc o coliziune a aerului cu un lichid practic incompresibil

Din punct de vedere al siguranței, supapele cu șurub sunt mai de preferat deoarece, datorită derulării treptate a cutiilor de osie, asigură deschiderea/închiderea lină a supapelor de închidere.

O situație similară apare atunci când aerul nu este eliberat din circuit înainte de pornirea sistemului. Când robinetul este deschis, apa întâlnește un dop de aer, care, într-un sistem închis, acționează ca un fel de amortizor pneumatic.

Cum să evitați problema?

Protecția corespunzătoare a sistemului de conducte de alimentare cu apă va ajuta la reducerea intensității și la neutralizarea influenței presiunii în exces.

Mecanismele de protecție pentru sistemele autonome împotriva loviturilor de berbec au ca scop în majoritatea cazurilor netezirea forței de curgere a masei de apă

Pentru a preveni crearea unei presiuni excesive de natură unică și permanentă, atât într-o secțiune separată a circuitului, cât și în întregul sistem în ansamblu, sunt utilizate o serie de măsuri de bază.

Opțiunea 1. Oprire lină a sistemului

Aceasta este una dintre cerințele principale la pornirea și oprirea sistemelor de conducte, care este clar menționat în documentele de reglementare.

Cert este că energia șocului hidraulic, datorită elasticității pereților conductei, nu acționează cu toată forța în același timp. Datorită compensării deformațiilor elastice, acesta este împărțit în mai multe intervale de timp.

Prin urmare, cu aceeași forță totală de impact, puterea de impact la un moment dat va fi redusă semnificativ. Prin pornirea fără probleme, procesul de creștere a presiunii poate fi extins în timp, reducând la minimum daunele semnificative ale sistemului.

Atunci când alegeți supapele de închidere, ar trebui să se acorde preferință produselor care au o perioadă relativ mare de închidere a apei.

Robinetele, al căror design prevede un spațiu mare până când apa este oprită, sunt instalate în etapa instalării echipamentului.

Opțiunea #2. Aplicarea dispozitivelor automate

Automatizarea trebuie configurată pentru a regla fără probleme presiunea statică din sistem. Instalarea de pompe cu control automat al vitezei sau unități controlate electronic care sunt echipate cu convertoare de frecvență încorporate ajută la obținerea efectului dorit.

Utilizarea sistemelor automate vă va permite să controlați fluxul de lichid, precum și să citiți citirile presiunii acestuia în conductă

Pompele echipate cu control automat al vitezei motorului sunt capabile să crească/scădeze fără probleme presiunea în sistem. În acest caz, software-ul îndeplinește simultan două sarcini: monitorizează schimbările de presiune în alimentarea cu apă și reglează automat presiunea.

Metode de modernizare cuprinzătoare a sistemului

O modernizare cuprinzătoare a sistemului presupune instalarea de echipamente menite să neutralizeze efectele presiunii excesive.

Metoda #1. Aplicarea compensatoarelor și amortizoarelor

Amortizoare și acumulatoare hidraulice îndeplinesc simultan trei funcții: colectarea lichidului, eliminarea volumului acestuia în exces din sistem și, de asemenea, ajuta la prevenirea fenomenelor nedorite.

Un dispozitiv de compensare, al cărui rol este jucat de un acumulator hidraulic, este instalat în direcția de mișcare a apei la acele intervale ale circuitului de încălzire în care există o probabilitate mare de fluctuații de presiune în sistem.

Un acumulator hidraulic sau un amortizor este un balon de oțel cu un volum de până la 30 de litri, incluzând două secțiuni separate printr-o membrană de cauciuc sau cauciuc.

Când apare o presiune în exces în sistem, coloana de apă a primei secțiuni începe să pună presiune pe membrana de separare, datorită căreia se îndoaie în direcția camerei de aer.

Când presiunea crește, șocurile hidraulice sunt „scăzute” în rezervor. Prin îndoirea membranei de cauciuc spre camera de aer în momentul în care coloana de apă se ridică, se realizează efectul de creștere artificială a volumului circuitului.

Ca dispozitive de absorbție a șocurilor se folosesc țevi din cauciuc armat rezistent la căldură sau plastic elastic.

Materialul elastic al dispozitivelor de absorbție a șocurilor absoarbe spontan energia șocului hidraulic în punctul în care presiunea a atins o valoare critică

Pentru a obține efectul dorit, este suficient să folosiți un produs de 20-30 cm lungime.Dacă conducta este lungă, secțiunea amortizorului este mărită cu încă 10 cm.

Metoda #2.Instalarea unei supape de siguranță de tip diafragmă

O supapă de siguranță de tip diafragmă este plasată pe o țeavă de evacuare lângă pompă pentru a elibera o cantitate predeterminată de apă atunci când există o presiune în exces.

Supapa de siguranță, echipată cu o etanșare rigidă care îndeplinește o funcție de eliberare rapidă a presiunii, este o siguranță fiabilă pentru sistemul autonom

În funcție de producător și tipul de model, supapa de siguranță este acționată fie printr-o comandă electrică de la controler, fie printr-un dispozitiv pilot cu acțiune rapidă.

Dispozitivul este declanșat atunci când presiunea depășește un nivel sigur, protejând stație de pompare când echipamentul se oprește brusc. În momentul unei creșteri periculoase a presiunii, se deschide complet, iar când scade la un nivel normal, regulatorul se închide încet.

Metoda #3. Echiparea unei supape termostatice cu un șunt

Șuntul este un tub îngust cu un spațiu liber de 0,2-0,4 mm, care este instalat în direcția circulației lichidului de răcire. Sarcina principală a elementului este de a treptat presiune mai mică.

Un tub îngust, a cărui secțiune transversală nu depășește 0,2-0,4 mm, este plasat pe partea în care lichidul intră în termostat

Metoda bypass este folosită când aranjarea sistemelor autonome, a cărei conductă este realizată numai din conducte noi. Acest lucru se datorează faptului că prezența ruginii și a sedimentelor în conductele vechi poate reduce eficacitatea manevării la „nu”. Din acest motiv, la utilizarea unui șunt la intrarea în circuitul de încălzire, se recomandă instalarea unor filtre de apă eficiente.

Metoda #4. Utilizarea unui termostat de super siguranță

Acesta este un fel de siguranță care monitorizează presiunea din sistem și nu îi permite să funcționeze după ce indicatorul atinge un nivel critic. Aparatul este echipat cu un mecanism cu arc situat între capul termic și supapă. Mecanismul arcului este declanșat de presiunea excesivă, împiedicând închiderea completă a supapei.

Astfel de termostate sunt instalate strict în direcția indicată pe carcasă.

Efectuarea de lucrări preventive

Pe lângă respectarea strictă a regulilor de operare a conductelor, implementarea la timp a măsurilor preventive ajută la prevenirea accidentelor. La urma urmei, toate procesele din sistemul de alimentare cu apă sau din circuitul de încălzire sunt interconectate. Și ciocanul de apă este doar „picătura” distructivă finală care poate duce la consecințe negative pe fondul stării tehnice nesatisfăcătoare a sistemului de alimentare cu apă.

Vibrațiile conductei și schimbările de presiune contribuie la formarea de microfisuri în structura metalică. Defectele formate în timp în timpul declanșării loviturii de berbec apar imediat în zonele cu tensiuni interne crescute: îmbinări mecanice, îndoituri și cordonuri de sudură.

Prevenirea constă în echilibrarea sistemului de încălzire, care se realizează după finalizarea instalării sau reparației încălzirii într-o locuință privată.

Principalul set de lucrări efectuate în timpul prevenirii:

• verificarea stării de sănătate a grupului de securitate: supapa de siguranta, aerisire si manometru;
• verificarea periodică a presiunii din spatele membranei vasului de expansiune, iar dacă sunt detectate rezultate nesatisfăcătoare, ajustarea acestuia;
• testarea sistemului pentru scurgeri și verificarea gradului de uzură a conductei;
• urmărirea poziţiei supapeiSupape de închidere și control pentru scurgeri;
• verificarea periodică a stării filtrelorcare rețin calcarul, nisipul și particulele de rugină; dacă este necesar, curățați și clătiți elementele;

Prevenirea vizează menținerea stării bune a instalațiilor sanitare și sistem de incalzire, include tipuri simple de muncă. Dar nu ar trebui să le ignori. La urma urmei, acest lucru poate duce la pierderi semnificative de bani și timp pentru lucrări de reparații cu drepturi depline.

Măsurile de protecție enumerate sunt cele mai eficiente dacă sunt aplicate cuprinzător. Dar datorită unei abordări integrate pentru rezolvarea problemei, veți putea neutraliza consecințele negative și, prin urmare, veți prelungi durata de viață a sistemului.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Ciocanul de apă, cum se întâmplă:

Videoclipul #2. Testarea eficacității amortizorului:

Lovitura de apă într-un sistem de alimentare cu apă este o întâmplare comună care poate provoca vătămări grave. Și sarcina ta este să rezolvi problema cât mai repede posibil. La urma urmei, dacă situația se repetă, elementele sistemului vor eșua în curând. Iar reparațiile după aceea vor costa mult mai mult.

Vă rugăm să puneți întrebări și să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Așteptăm poveștile voastre despre cum ați înregistrat un ciocan de apă în sistem sau ați observat consecințele acestuia. Ma intereseaza parerea ta cu privire la informatiile prezentate.