Причиной возникновения гидравлических ударов в системе водоснабжения становится свойство воды –ее несжимаемость. Напор воды из кухонного крана можно закрыть быстрым поворотом рукоятки. Сопротивляясь о возникшее препятствие, вода создает упругую обратную силу. При этом воде некуда деваться, так как труба герметична. Ее энергия сталкивается с инерционным потоком воды. При таком столкновении гидроудар в системе водоснабжения определяется тем, что энергию потока воды невозможно поглотить ее сжатием. В небольших трубопроводах такие процессы являются незначительными.
Заметно такое явление проявляется при значительных скоростях воды в трубах, прочном трубопроводе большого диаметра и резком закрытии прохода на некотором участке трубы. Гидроудары в системах могут уменьшаться при использовании эластичных материалов для труб или установкой специальных компенсаторов. Такие удары могут сглаживать воздушные пробки, оказавшиеся в системе. Но в любом случае сила толчка останется неизменной, кроме того, что ее действие снизится.
Этого достаточно для предохранения повреждений в системе трубопроводов. Только принцип сглаживания сильного удара воды заключен в основе многих защитных сооружений, а также оборудования.
Главным способом предотвращения гидравлических ударов считается уменьшение скорости закрытия потока воды, а также способы уменьшить давление в системе водоснабжения. Для таких целей используют задвижки с удлиненным штоком. Это позволяет замедлить процедуру перекрытия напора воды. Но для аналогичного оборудования требуется увеличение проходного диаметра системы труб.
Предотвратить гидравлический удар можно посредством модернизации напорного контура, его переделки. Одним из методов решений стало подключение в жесткую систему труб элемента, изготовленного из эластичного материала – металлопластика или пластика. Для создания требуемого результата необходимо около 400 мм этого материала. Также, на прямолинейный участок трубы устанавливают специальный компенсатор в форме «П», что тоже снижает скоростной поток воды. В системе горячей воды аналогичную роль может играть полотенцесушитель.
Наиболее прогрессивным способом защиты является обратный клапан в системе водоснабжения, который пропускает некоторый объем воды при сильном и внезапном повышении давления. Ввиду этого уменьшается нагрузка на оборудование и материал системы трубопроводов. Важным фактором является регулировка функции этого клапана, когда он будет начинать функционировать. При очень большой характеристике открытия гидроудары предотвратить очень сложно.
Особенности защитных устройств
В локальных современных системах водоснабжения для загородных домов защита от гидравлических ударов накладывается на гидравлические аккумуляторы различных видов и устройств. Обычно такие емкости уже имеются в комплекте станции насосов. Сам гидроаккумулятор чаще всего изготавливается в форме бака объемом более 30 литров. Внутри он разделен прочной каучуковой мембраной на две части – водяную и воздушную.
В первую половину под высоким давлением закачивается периодически вода. В другую половину закачивается воздух под заданным давлением. В таком случае гидравлические удары в системе водоснабжения также сбрасываются в данный бак. После того, как напор воды нормализуется, упругая перегородка выдавливает деформирующую ее воду назад в трубопроводы.
Практически становится видно, что использование только гидравлического аккумулятора является довольно эффективной защитой от гидроударов в напорной системе водоснабжения.
Видео: Пример возникновение гидроудара
Кран с питьевой водой в каждом доме – это не роскошь, а достижение прогресса, но лишиться такого приятного удобства можно в один миг, если образовался гидроудар в трубопроводе. Гидравлический удар может стать причиной не только отсутствия воды, но и привести к затоплению квартиры.
О том, каким образом возникает такое опасное явление и как его избежать, будет подробно рассказано в данной статье.
Природа гидравлического удара в трубопроводах
Гидроудар – это ударная волна, которая распространяется по поверхности водопровода, а также по элементам арматуры. Разрушительное действие такого явления связано, прежде всего, с невозможностью жидкости сжиматься.
Если воду можно было, например, как газ сжать в несколько раз, то трубы не разрывались бы от резкого увеличения давления . Чрезмерное давление возникает в том случае, когда движение жидкости резко останавливается, но вызвать гидроудар могут и другие явления в системе водоснабжения.
Причины
Наиболее часто гидравлический удар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Когда вода течёт по трубам и выливается из крана, то в системе водопровода сохраняется постоянное значение давления, но в момент резкого перекрытия арматуры, это значение может увеличиться в несколько раз, в результате чего, стенки трубы не выдерживают напора и лопаются.
Причиной гидроудара могут также стать:
- Резкое включение или выключение мощного насоса.
- Воздушные пробки имеющиеся в контуре водопровода или отопления.
Включение и отключение насоса может быть спровоцировано нестабильным электроснабжением объекта, на котором находятся мощные насосные станции для перекачки воды. Воздушные пробки также занимают не последнее место в возникновении такого опасного явления, поэтому прежде чем эксплуатировать замкнутые системы с жидкостью, следует убедиться в полном отсутствии воздуха в них.
Последствия
При многократном воздействии высокого давления, которое возникает в результате гидравлического удара, даже очень надёжные системы могут потерять герметичность. Разрыв трубопровода может произойти и от однократного, но сильного гидравлического удара
.
В результате такого воздействия водоснабжение объектов, к которым подведена водопроводная труба, полностью прекращается. К сожалению, последствия такого явления не ограничиваются только отсутствием воды в кране.
Если разрыв трубы произошёл в многоквартирном доме, то после разрыва трубы и попадания жидкости в жилое помещение будет повреждено имущество владельцев квартиры, а также соседей этажом ниже.
Если разрывается магистральная труба водопровода, по которой снабжается водой целый район города, то авария уже может расцениваться как ЧП.
В результате такого происшествия жильцы десятков многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации, так как все бачки унитазов запитываются от трубы холодного водоснабжения. Воспользоваться душем, даже при неповреждённом трубопроводе с горячей водой, также вряд ли получится.
Если в результате гидравлического удара повреждается труба с горячей водой, то такое происшествие, кроме материального ущерба, может привести к серьёзным ожогам. Особенно опасна может быть разгерметизация системы отопления, в которой теплоноситель всегда находится под значительным давлением, а температура жидкости составляет более +70 градусов.
Смотреть видео
Последствия гидроударов в трубопроводах большого диаметра в черте города, могут быть также весьма плачевными. Кроме возможных травм, которые могут получить пешеходы, находящиеся рядом с местом аварии, значительное истечение жидкости очень часто приводит к парализации участка автодороги, особенно в том случае, когда на данном участке осуществляется перевозка пассажиров транспортом работающем на электрической тяге.
Последствия от возникновения гидроудара, могут привести к значительному ущербу, поэтому так важно научиться предотвращать появление резкого усиления давления в трубопроводах.
Способы защиты
Соблюдение правил монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций позволяет свести к минимуму вероятность возникновения такого опасного явления, как гидравлический удар, но полностью исключить его только правильно спроектированными системами не получится. Для избегания такой неприятной ситуации необходим комплексный подход и соблюдение правил безопасности и технических инструкций.
Значительно снизить вероятность возникновения гидравлического удара, можно если следовать следующим правилам при проведении монтажа водопроводов и их эксплуатации.
- При запуске водопровода или отопления в эксплуатацию, запорные элементы арматуры должны открываться очень медленно . Перекрытие подачи жидкости, также должно осуществляться очень плавно. Плавное закрытие и открытие запорной арматуры должно осуществляться не только на промышленных объектах, но и при запуске водоснабжения и отопления в частном доме. Чрезмерное давление при возникновении гидравлического удара способно легко повредить домашние коммуникации, поэтому не стоит пренебрегать правилами технической безопасности, в случае когда вода в частном доме подаётся со значительным давлением.
- Если в системе водопровода или отопления установить автоматические устройства плавного открытия и закрытия запорной арматуры, то можно полностью исключить человеческий фактор при возникновении гидравлического удара. Конечно, при использовании электроники, водопроводные системы становятся зависимыми от электрического тока, но, чтобы полностью исключить вероятность выхода из строя по причине установленных автоматов, необходимо оборудовать такие механизмы резервным источником электроэнергии. Такая подстраховка абсолютно необходима, как на крупном предприятии, так и для нормального функционирования коммуникаций расположенных в частном доме. Автоматической регулировкой рекомендуется оснастить и насосные станции. В этом случае, также можно избежать гидроудара от резкого перепада давления в результате включения или отключения мощного насосного оборудования.
- Применение гидроаккумуляторов и демпферных устройств
, также позволяет свести к минимуму последствия резкого увеличения давления в водопроводной сети. Такие устройства обычно состоят из металлического корпуса с расположенной внутри мембраной. При возникновении гидроудара, мембрана перемещается, что позволяет вместить излишек жидкости. Когда угроза разрыва трубопровода
минует и давление уменьшится мембрана будет возвращена в исходное положение за счёт воздуха расположенного с обратной стороны. - Для уменьшения давления в водопроводных сетях может быть использован предохранительный клапан , который открывается при достижении жидкости определённого значения. Такие устройства также способны предохранить трубопровод от разрушения, но для организации такого вида защиты, потребуется сделать дополнительную отводку от клапана к канализационной системе
- Для защиты от гидроудара в частном доме или квартире можно использовать очень простой способ, в котором компенсация чрезмерного давления осуществляется за счёт растяжения стенок трубопровода. Совсем необязательно производить монтаж отопления или водоснабжения с применением таких материалов, но участок трубопровода выполненный с использованием термостойкого каучука, способен полностью принять на себя гидроудар в небольшой системе.
- Шунтирование термостата , является эффективной мерой борьбы с гидроударом небольшой силы, поэтому такое “улучшение” автономного отопления может быть произведено только в частной системе отопления. Как правило, достаточно сделать отверстие диаметром 0,5 мм в основном клапане, чтобы при возникновении высокого давления излишек жидкости свободно перемещался в контур с холодной водой.
- Термостат с защитой установленный в систему отопления , также позволяет избежать такого опасного явления, как гидроудар. Принцип работы такого устройства заключается в том, что в основном клапане термостата располагается дополнительный небольшой механизм, который открывается вне зависимости от температуры жидкости. Такой внутренний клапан начнёт пропускать жидкость, когда давление теплоносителя приблизится к максимально допустимому значению, тем самым предохраняя трубы от разрыва.
Смотреть видео
Как защитить от гидравлического удара коммуникации в квартире
Разгерметизация водопровода в квартире может привести к очень серьёзным последствиям, особенно в том случае, когда вследствие прорыва, был причинён ущерб соседям, квартира которых расположена этажом ниже, где произошла авария.
На участке водопровода находящегося в квартире, могут быть установлены старые металлические трубы, которые со временем ржавеют и могут разрушаться в процессе эксплуатации, не говоря уже об убийственной” силе гидроудара.
ВАЖНО! Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения протечки, рекомендуется установить краны вентильного типа, которые в силу конструктивной особенности не способны мгновенно перекрыть воду. Шаровые рычажные краны, которые так удобны не только на кухне, но и душе, могут стать причиной серьёзной аварии.
Несмотря на то что гидроаккумуляторы наиболее часто используются в частных домах, водоснабжение которых осуществляется посредством насоса находящегося в глубокой скважине, такие изделия помогут защитить и водопровод находящийся в квартире от гидроудара.
Кроме этого, накопленная жидкость в таких устройствах, можно будет использовать в случае временного отключения водоснабжения. Защитить водопровода от гидроудара можно также с помощью специальных гасителей, которые устанавливаются в трубу холодного или горячего водоснабжения.
Самовольно устанавливать какие-либо приборы в системе централизованного отопления категорически запрещается. Чтобы защитить жилплощадь от возникновения гидроудара, следует допустить специалиста управляющей компании во время тестового запуска отопления.
Если все воздушные пробки будут вовремя удалены из радиаторов и трубопроводов, то можно будет не опасаться гидроудара, по причине соблюдения всех необходимых мер для предотвращения такого явления в котельной и на пути доставки теплоносителя в квартиру.
Чтобы уменьшить риск разгерметизации систем горячего водоснабжения, рекомендуется также заменить краны на винтовые конструкции, а трубопровод сделать из современных материалов, которые позволяют максимально эффективно справляться с избыточным давлением в трубопроводе.
Несколько слов о теории гидроудара
Возникновение гидравлического удара возможно только по той причине, что жидкость не сжимается настолько, чтобы произошла компенсация резкого скачка давления. При увеличении давления в одном месте его сила распространяется на весь участок трубопровода, и найдя “слабое звено” приводит к деформации либо разрушению материала.
Такой эффект возникающий в трубопроводах высокого давления был впервые обнаружен российским учёным Н. Е. Жуковским в конце XIX века. Жуковским также была выведена формула, по которой можно рассчитать минимальное время необходимое для закрытия крана, чтобы избежать опасного повышения давления в замкнутой системе водопровода.
Смотреть видео
Данная формула имеет следующий вид:
- Dp=p(u0-u1)
- Dp – увеличение давления в Н/м2;
- р – плотность жидкость кг/м3.
- u0 и u1 – среднее значение скорости жидкости в трубопроводе до и после закрытия крана.
Учёный доказал, что скорость распространения ударной волны зависит прежде всего от диаметра и материала трубы. Также этот показатель зависит от степени сжимаемости жидкости.
Расчёт обязательно следует проводить только после того, как будет экспериментально установлена плотность воды, которая в зависимости от количества растворённый в ней солей может существенно различаться. Скорость распространения гидроудара всегда рассчитывается по следующей формуле:
- c=2L/T.
- с – скорость ударной волны;
- L – длина трубопровода;
- T – время.
Подставляя значения в данную формулу можно точно определить скорость распространения гидравлического удара. Гидравлический удар представляет собой волну, которая имеет колебания с определённой частотой.
Вычислить, при необходимости, количество колебаний в единицу времени также не составит большого труда. Достаточно воспользоваться следующей формулой:
- М = 2L/a
- М – продолжительность цикла колебаний;
- L – длина трубопровода;
- а – скорость волны (м/с).
Для упрощения вычислений ниже будут приведены показатели скорости ударной волны при гидравлическом ударе для труб из следующих материалов:
- Сталь – 900 – 1300 м/с;
- Чугун – 1000 – 1200 м/с;
- Пластик – 300 – 500 м/с.
Подставляя эти значения в формулу можно точно рассчитать частоту колебаний гидроудара на участке водопровода определённой длины.
Такова теория гидравлического удара в самых кратких математических описаниях. При проектировании современных инженерных систем, для выполнения подобных расчётов, применяются мощные вычислительные машины, поэтому прибегать к ручному вычислению скорости и силы гидроудара нет никакой необходимости.
Заключение
Гидроудар в водопроводе может стать причиной серьёзных аварий в сфере ЖКХ. Особенно неприятными такие происшествия бывают в зимнее время года. Разрушение трубопровода отопления, может привести к переохлаждению и заболеванию людей, особенно когда без тепла остаются маленькие дети и пожилые граждане.
Смотреть видео
Поэтому чтобы максимально обезопасить себя от такого грозного явления, необходимо применять на практике все советы изложенные в данной статье.
По статистике около 60% всех разрушений (прорывов) трубопроводов возникают из-за гидроудара, который представляет собой кратковременный, резкий и значительный скачок давления в трубе, возникающий в результате внезапного изменения скорости потока жидкости. Обычные признаки, сопровождающие эту серьезную неприятность – щелчки, стук и прочий шум, который возникает в коммуникациях, снабжающих нас водой и теплом. Многие даже не обращают на них внимания, а ведь гидроудар в системе водоснабжения приводит к повреждению оборудования, появлению трещин, расколу труб. Предотвратить аварийную ситуацию поможет четкое соблюдение правил эксплуатации трубопроводов и проведение модернизации инженерных сетей.
Природа гидроудара, возможные причины
Владельцы частных домов с неграмотно устроенными инженерными коммуникациями часто слышат характерное пощелкивание и стук, которые сигнализируют о том, что в замкнутой системе произошло кратковременное резкое повышение давления в результате внезапного прекращения движения жидкости по контуру или внезапного возобновления ее циркуляции.
Когда поток жидкости, двигающийся с определенной скоростью, сталкивается с преградой (воздухом или запорной арматурой), скорость его меняется не сразу, а вот объем быстро увеличивается, давление растет и иногда достигает 10 и более атмосфер. Если «излишкам» деваться некуда, то возникает риск разрыва трубы.
Возможные причины гидроудара:
- запуск, остановка и поломка насоса или его аварийное отключение;
- воздух в системе;
- резкая остановка потока жидкости в контуре, вызванная быстрым открытием-закрытием запорной арматуры: кранов, задвижек и т.д.
Последняя причина наиболее типична с тех самых пор, как вентильные краны, с их плавным ходом, заменили более современные и «резкие» шаровые собратья.
В случае если из системы не выведен воздух, то при открытии шарового крана происходит столкновение воздушной массы и практически несжимаемой жидкости, в итоге значение давления может возрасти до нескольких десятков атмосфер. Такая регулярная «проверка на прочность» очень негативно сказывается на состоянии системы в целом и труб в частности, итог предсказать нетрудно.
Заводушенность системы отопления - нередкая проблема. О том, как спускать воздух из батарей, узнаете в нашей статье: .
Неприятные последствия и методы защиты от гидроудара
Барьер, неожиданно возникающий на пути потока жидкости, формирует давление, которое, теоретически, может расти бесконечно. При этом жесткие элементы системы испытывают сильнейшие нагрузки и постепенно или резко разрушаются.
Последствия гидроудара могут быть плачевными, особенно для старых трубопроводов
Аварии, которые вызывает гидроудар в системе отопления, сопровождаются рядом характерных неприятностей:
- разрушением трубопроводов и оборудования тепловых сетей;
- разрывом отопительных приборов;
- ожоговым травматизмом;
- длительным прекращением тепло- и водоснабжения;
- затоплением жилища и порчей имущества.
Наиболее уязвимы для гидравлических ударов длинные трубопроводы, например, теплый пол. Чтобы обезопасить «подпольную» систему, ее оснащают термостатическим клапаном, установку которого нужно доверить хорошим специалистам, иначе появится еще один фактор риска в системе.
Грамотная защита систем отопления или водоснабжения от гидроударов направлена на снижение их интенсивности и нейтрализацию воздействия избыточного давления.
Без резких движений
Самый простой способ обезопасить себя от гидроудара – плавное включение и выключение запорной арматуры. Этот нюанс четко прописан в нормативах по эксплуатации объектов централизованного водоснабжения и теплосетей. Правило без каких-либо оговорок можно распространить и на автономные сети.
Суть в том, что плавное включение и отключение растягивают во времени процесс повышения давления. Энергия гидроудара действует не всей своей силой за раз, а распределяется на несколько временных отрезков. При этом, хоть суммарная сила удара и остается прежней, но мощность уменьшается.
Вариант с использованием автоматики
Плавный запуск и остановку инженерной системы можно вполне доверить автоматике. Насосы с автоматической регулировкой оборотов электродвигателя плавно поднимают давление в трубах после запуска, и так же планомерно действуют в обратном порядке. Программное оборудование не просто отслеживает изменение давления, но и совершает автоматическую регулировку напора.
Наилучший эффект дает комплексная модернизация системы, которая поможет предотвратить гидроудар в трубах. Она включает в себя ряд различных мероприятий.
Компенсаторы гидроудара, демпферы, гидроаккумуляторы
Важным элементом в системах отопления и водоснабжения является компенсатор гидроудара (он же демпфер, он же ) – устройство, которое выполняет сразу три важных задачи: накапливает (аккумулирует) жидкость; принимает избыток жидкости из системы, тем самым способствует снижению давления в ней; соответственно, способствует гашению гидроудара, если он возникает.
Компенсатор гидроудара (демпфер) устанавливают в самых «опасных» местах
Компенсатор представляет собой герметичный стальной бак с эластичной мембраной и встроенным воздушным клапаном. Объем может быть как совершенно незначительным, так и довольно большим.
Интересно! В Европе, если в сети не установлен гидрокомпенсатор, гарантия на бытовую технику, например, стиральную машинку, бойлер или посудомоечную машину, не выдается.
Для защиты насосной станции, в случае внезапной остановки насоса, например, применяют специальный клапан защиты от гидроудара диафрагменного типа с жестким уплотнителем. Он приводится в действие давлением жидкости и имеет очень полезную функцию быстрого сброса давления. Устанавливают его после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосом.
Клапан является надежным предохранителем в системах, находящихся под давлением.
Установка амортизирующего устройства
Установка амортизирующего устройства (трубы из пластика или термостойкого каучука) по направлению циркуляции жидкости, перед термостатом, является эффективным методом защиты. Эластичный материал самопроизвольно гасит энергию гидроудара. Достаточная длина – 20-30 см, для очень длинного трубопровода амортизатор можно увеличить на 10 см.
Шунтирование в домашних условиях
Тот, кто хорошо знаком с конструкцией термостата, может установить в терморегулирующем клапане шунт с просветом 0,4 мм или просто проделать отверстие такого же диаметра. При нормальном режиме работы, подобное нововведение никак не отразится на системе, а вот при перегрузках плавно снизит давление.
Важно! Шунтирование как метод защиты от гидроудара применим лишь к автономным сетям с новыми трубами. Осадок и ржавчина центральных коммуникаций делают его совершенно неэффективным.
Термостат с суперзащитой
Иногда применяют термостат со спецзащитой от гидроудара. Подобные устройства имеют пружинный механизм, установленный между клапаном и термоголовкой. При избыточном давлении пружина срабатывает и не позволяет клапану полностью закрыться, как только мощность гидроудара снижается, клапан плавно закрывается. Устанавливают такой термостат строго по направлению стрелки на корпусе.
Гидроудар в системах водо- и теплоснабжения – явление довольно частое и опасное, но существует немало способов, с помощью которых можно нейтрализовать неприятные последствия этого явления и продлить срок жизни бытовой техники и труб.
Гидроудар - кратковременный скачок давления в системе, наполненной жидкостью. Подобное явление происходит, если поток жидкости неожиданно сталкивается с возникающим на его пути препятствием. Это случается, когда, к примеру, резко перекрывается запорная арматура, либо внезапно останавливается нагнетательный насос.
После столкновения с преградой поток воды продолжает инерционное течение с прежней скоростью, однако происходит нагнетание новых слоев потока, уплотняющих уже столкнувшиеся с препятствием слои. От этого стремительно возрастает давление в трубах, которые расширяются и могут прорваться в любой момент. Возникновению проблемы могут предшествовать посторонние шумы, щелчки и стуки в трубах, а также характерное гудение.
Если труба все же лопается, создается крайне опасная аварийная ситуация, от которой могут пострадать:
- оборудование (трубопроводы и отопительные приборы);
- имущество (затапливается помещение, портятся мебель и другие вещи);
- люди, находящиеся в квартире (разрыв системы теплоснабжения грозит серьезными термическими ожогами).
Причины возникновения гидроудара
В новых системах отопления и водоснабжения вероятность повышения давления и возникновения гидроудара крайне мала. Это объясняется тем, что факторы, приводящие к этому явлению, формируются постепенно. Одним из них становится засорение труб твердыми частицами, которые представляют собой содержащиеся в воде химические вещества, подвергшиеся минерализации, а также грязь и ржавчину. Другим видом препятствия на пути воды становится скопление воздуха, возникающее из-за перебоев с подачей электроэнергии, нарушения работы циркуляционного насоса или ошибок при монтаже компонентов системы.
Давление в замкнутом контуре может возрастать из-за повышенного нагнетания жидкости, которое происходит, если подключенный к системе насос работает на слишком больших оборотах. Также при монтаже отопительных и водопроводных систем нередко применяют трубы разного диаметра. Подобная технология допустима, но требует приведения «разнокалиберных» компонентов к «общему знаменателю» при помощи специальных переходников, а также защиты системных стыков специальным термостатным клапаном.
Гидроудар чаще возникает в тех системах, где вместо классических задвижек и вентилей используют шаровые краны, не отличающиеся плавностью хода. Любое неаккуратное перекрытие воды может привести к значительным колебаниям давления, поэтому данную операцию (например, во время ремонта или замены комплектующих) следует проводить под руководством специалистов в области сантехники и инженерии.
Основные способы защиты от гидроудара
Для уменьшения избыточного давления в трубопроводах и его нейтрализации необходимо соблюдать ряд особых мер. Наиболее простым способом защиты системы от гидроудара становится ее плавное перекрытие. Данный момент всегда указывается в нормативных документах. Перед установкой трубопровода клапана системы плавно закрываются. Во время отладочных работ производится их постепенно открытие, позволяющее стабилизировать давление и обеспечить постоянную скорость потока.
Следующим моментом становится использование специализированных автоматических устройств. В качестве них выступают насосы, настроенные на плавную коррекцию статического давления в трубопроводе. Эти приборы способны автоматически изменять число рабочих оборотов, отслеживая любые колебания в системе, либо оснащаются блоками управления с табло, посредством которых пользователь имеет возможность самостоятельно отрегулировать силу и скорость потока.
Комплексная модернизация системы
Максимальная стабилизация системы (например, в домах со старыми и ненадежными водопроводными и отопительными системами) требует установки оборудования, эффективно нейтрализующего избыточное давление в трубах. Сюда можно отнести следующие виды устройств:
- Компенсаторы и амортизаторы. В качестве амортизаторов выступают мощные гидроаккумуляторы, способные собирать лишнюю жидкость, устраняя негативные последствия ее скопления. Компенсирующим устройством становится гидроаккумулятор, устанавливаемый по направлению движения воды на участках отопительного контура, где наблюдается наивысшая вероятность колебаний давления в системе. Внешне гидроаккумуляторы выглядят как стальные колбы объемом до 30 литров, состоящие из двух секций, которые разделены каучуковой либо резиновой мембраной.
- Защитный диафрагменный клапан. Данное устройство размещается на отводе трубопровода для выпуска жидкости при избытке давления. В настоящее время большинство радиаторов отопительных систем комплектуются этим приспособлением. Обычно клапан задействуется при помощи контроллера либо определенного устройства быстрого реагирования. Последнее срабатывает в случае превышения безопасного уровня давления, защищая систему от гидроудара. При опасном всплеске давления клапан полностью открывается, а когда оно понижается до нормального уровня, происходит медленное закрытие регулятора.
- Термостат с максимальной защитой. Это особый предохранитель, отслеживающий давление в системе и приостанавливающий ее работу до момента достижения показателем критической отметки. Прибор имеет пружинный механизм, размещенный между клапаном и термоголовкой. Система срабатывает при обнаружении избыточного давления и не позволяет клапану полностью закрываться. Данные приспособления устанавливаются строго по указанному на корпусе направлению.
Профилактика систем водоснабжения и отопления
Вместе со строгим соблюдением правил эксплуатации водопроводных систем необходимо 1-2 раза в год проводить особые профилактические мероприятия. Обслуживание оборудования помогает избежать не только гидроудара, но и других деструктивных процессов, приводящих водопровод в неудовлетворительное техническое состояние.
Постоянный поток воды вызывает неизбежные вибрации трубопровода, незначительно изменяя давление в системе. Это необязательно приведет к гидроудару, однако будет способствовать образованию микротрещин в структуре металлической оболочки труб. Если же впоследствии гидроудар все же возникнет, труба может лопнуть именно в местах микротрещин. Особое внимание нужно уделять участкам повышенного внутреннего напряжения, к которым относятся изгибы, механические соединения и сварочные швы.
Профилактика включает в себя следующие мероприятия:
- проверка состояния группы защитных устройств (предохранительного клапана, манометра и воздухоотводчика);
- проверка давления и его корректировка за мембраной расширительного бака;
- проверка степени износа комплектующих и тестирование системы на наличие возможных утечек;
- проверка положения запорно-регулирующих вентилей на течь;
- проверка внешнего вида и функциональности фильтров, задерживающих песок, накипь и мелкие частицы ржавчины с прочисткой и промывкой элементов при необходимости.
Все эти меры предосторожности вполне реализуемы в домашних условиях без привлечения специалистов. Если же в процессе профилактики были обнаружены существенные изъяны тех или иных компонентов, наблюдается течь, либо слышны посторонние шумы, необходимо как можно скорее обратиться в специализированные службы для более тщательного анализа всей системы и ее возможного ремонта.
Гидроудар в системе водоснабжения как частного дома, так и квартиры – явление, к сожалению, нередко происходящее и опасное, прежде всего, своими разрушительными последствиями. Так случается из-за резкого, скачкообразного повышения давления в трубопроводе. Как предупредить повреждение магистралей – мы расскажем ниже.
Основные понятия
Как полагают специалисты – практически все аварии на магистралях в той или иной мере возникают именно из-за гидроударов.
Считается, что лучшим признаком возникающей проблемы являются глухие стуки или же щелчки в коммуникациях.
Упомянутые шумы чаще всего можно услышать в домах, где трубы были установлены с нарушением строительных норм. Именно это последнее обстоятельство и провоцирует перепады давления.
Причины в целом следующие:
- образование затора;
- поломка циркуляционной помпы;
- воздушные пробки;
- слишком резкое перекрытие заслонки;
- перебои с электричеством.
В частных домах нередко дополняют автономную систему гидроаккумулятором – в нем хранится некоторый запас воды, ранее выкачанной насосом из скважины. Здесь обычно проблема возникает из-за того, что владелец закрывает центральный кран в тот момент, когда помпа еще работает. Причем от оплошности, скорее всего, не спасет и предохранительное реле, вмонтированное в насос, ведь на его срабатывание требуется определенное время.
Преграда в виде закрытого вентиля шарового крана или воздушной пробки приводит к резкому повышению давления жидкости, что в свой черед провоцирует рост нагрузки на стенки труб с последующим их разрушением.
К чему приводит гидроудар
Гидравлический удар чаще всего провоцирует:
- образование трещин с последующим разрушением металла или пластика труб;
- непоправимое повреждение отопительных приборов и коммуникаций (обычно в местах соединений);
- травмирование людей горячей водой;
- аварийное отключение отопления (в частном доме);
- повреждение имущества (и в том числе соседей снизу, если поломка произошла в многоквартирном здании).
Теплые полы
По большей части аварии такого типа возникают в слишком протяженных коммуникациях, в том числе и в отопительных контурах. Крайне уязвимы к гидроудару теплые полы. Их прорыв, как правило, приводит к серьезным разрушениям и немалым тратам на восстановительные работы.
Чтобы этого избежать – в систему обязательно необходимо ставить специальный клапан, снабженный термостатом. Названное приспособление (чтобы оно смогло лучше защитить приборы отопления) устанавливают на входе горячей воды. Когда устройство срабатывает, то жидкость продолжает движение уже только по инерции. В результате после клапана образуется участок с вакуумом, где давление не превышает 1 атмосферы. Второе аналогичное устройство ставят на выходе.
Способы предотвращения
Наиболее эффективным способом специалисты считают замедление скорости движения воды в трубопроводе. Целесообразно устанавливать:
- задвижки не с шаровым механизмом, а с резьбовым штоком;
- коммуникации большого сечения.
Кроме этого, поможет компенсатор – отрезок мягкой пластиковой трубы в металлической магистрали. Она способна нивелировать возникающий рост давления. В длину вставка делается до 40 сантиметров.
Еще скорость движения жидкости нетрудно снизить, установив на входе стояка в квартиру П-образный элемент. В отопительной системе аналогичную роль выполняет имеющаяся практически в каждой ванной сушилка для полотенец.
Из современных вариантов идеальная защита для контура – это предохранительный клапан. Данное устройство при повышении давления просто стравливает какое-то количество воды из системы и таким образом нивелирует гидроудар. Важным моментом здесь является правильная регулировка. Слишком высокая чувствительность приводит к необоснованному срабатыванию предохранителя, а чересчур низкая просто сделает приспособление неэффективным.
В частном секторе снижение давления производится за счет, прежде всего, гидроаккумуляторов. Их устанавливают сразу за насосом. Минимально допустимый объем его составляет 30 литров.
Защита от гидроудара
Лучшим приемом, помогающим не допустить образования опасного давления, считается медленное закрытие впускных кранов. В большинстве случаев этого вполне достаточно чтобы предупредить прорыв.
В числе прочего следует также позаботиться об установке защитных автоматических приспособлений. В частности, для особняка подойдет циркуляционный насос с плавным запуском-остановкой. Он обеспечит постепенное нагнетание давления и его медленное снижение. Регулировка параметров производится путем ввода необходимых значений в электронный программатор.
Если трубы стоят уже давно, то важной мерой профилактики гидроудара является регулярный тщательный их осмотр на предмет выявления протечек и поврежденных мест. Металлические коммуникации рекомендуется заменить на пластиковые со сварными соединениями.
В квартире наверняка поможет замена смесителей. Современные краны почти все имеют шаровой запорный механизм. С одной стороны, это удобно, поскольку позволяет перекрывать подачу воды одним движением. С другой, как уже ранее говорилось, они не слишком хороши для системы в целом, из-за скачков давления появляющихся при их использовании.
