Vannhammer i vannforsyning og varmesystem: årsaker + forebyggende tiltak

Et av hovedproblemene ved drift av autonome varme- og vannforsyningssystemer er trykkfall.Vannslag i vannforsyningen og vannvarmesystemet som følge av denne plutselige endringen kan forårsake alvorlig skade. Han må advares, er du ikke enig?

Vi vil fortelle deg hvordan du forhindrer fenomenet og nøytraliserer dets negative konsekvenser, og sikrer uavbrutt drift av kretsene. Her lærer du hvilke metoder som brukes for å eliminere vannslag i systemer som transporterer vann til vannkraner og varmeapparater.

Artikkelen presentert for gjennomgang undersøker i detalj naturen til vannhammer. Forebyggende tiltak er listet opp for å forhindre at det oppstår en farlig situasjon. For en visuell forståelse av dette vanskelige emnet, er diagrammer, fotoillustrasjoner og videoer vedlagt.

Hva er vannhammer?

Vannhammer er en kortvarig, men betydelig trykkøkning i et væskefylt system. Dette fenomenet oppstår når en væskestrøm kolliderer med en hindring som dukker opp i dens vei. Typiske eksempler på forekomst av slike hindringer inkluderer plutselig stenging av stengeventiler, plutselig stopp av pumpen, luftsluse osv.

Etter å ha møtt en hindring, fortsetter strømmen av vann ved treghet å strømme med den hastigheten den beveget seg med før hindringen dukket opp.De første lagene i kontakt med hindringen komprimeres med samme hastighet på grunn av ankomsten av påfølgende lag.

På grunn av den konstante injeksjonen av nye strømlag, øker trykket raskt, og væsken "leter" etter en måte å dumpe sin del for å tømme den.

En lignende situasjon oppstår nesten alltid når strømmen brytes kuleventil eller en ventil. Ved første øyekast kan fenomenet virke ufarlig. Det er derfor mange eiere ikke gir det mye oppmerksomhet.

Men faktisk, hvis forutsetningene for en forestående feil i rør og beslag blir oppdaget, er det verdt å eliminere det så raskt som mulig. Tross alt, på grunn av vannhammer, oppstår sprekker og sprekker i varmesystemet, samt utstyrsskader.

Dette alvorlige problemet kan innledes med klikk og banker, så vel som fremmed støy i vannforsyningsrørene, ledsaget av en karakteristisk "brumming".

Klikking skjer overveiende på steder hvor større rør er koblet til mindre rør. Vannet som passerer langs deres indre vegger møter en hindring, om enn ufullstendig, men fortsatt en hindring.

Regelmessig forekomst av vannhammer påvirker driften av systemet negativt, og reduserer levetiden betydelig.

I nødstilfelle kan følgende lide av vannhammereffekten:

• utstyr (tettheten til rørledningene er ødelagt og varmeinnretninger ødelagt);
• eiendom (vann som strømmer fra et skadet nettverk vil oversvømme hjemmet og føre til skade på møbler);
• husstand (hvis det oppstår et brudd i varmesystemet, er det fare for alvorlige termiske brannskader).

I følge statistikk oppstår "brorparten" av rørledningsfeil, som utgjør omtrent 60 %, på grunn av vannhammer. Oftere kan negative konsekvenser av denne effekten observeres i utslitte rør dekket med korrosjon.

Konsekvensene av vanlige hydrodynamiske støt kan være uforutsigbare, og den vanligste blant dem er et gjennombrudd

Det forårsaker mest problemer med lange rørledninger, for eksempel ved installasjon "varmt gulv", langs konturene som en væske oppvarmet til en viss temperatur sirkulerer.

Graden av skade avhenger i stor grad av plasseringen av hindringen: hvis den er i begynnelsen av en lang rørledning, vil mengden av økt trykk være ubetydelig, men hvis den på slutten vil være mye høyere.

Oftest manifesterer effekten seg når rør med forskjellige diametre ble brukt ved legging av varmesystemet. Hvis "ulik størrelse" rør ikke bringes til en felles "nevner" ved hjelp av adaptere, er en økning i trykket i varmesystemet uunngåelig. I denne situasjonen, for å beskytte systemet, er kretsen utstyrt med en spesiell ventil - en termostat.

Årsaker til vannhammer

Den fysiske naturen til dette fenomenet ligger i fullstendig tap eller betydelig reduksjon i gjennomstrømningen av vannrørledninger, som et resultat av at væsketrykket i systemet øker.

I hus der ingeniørkommunikasjon var dårlig utformet og utstyrt, kan du ofte høre karakteristiske banking og klikk i rørledningen.

De er en ytre manifestasjon av vannhammer og oppstår når væskesirkulasjonen i et lukket system plutselig stopper, og da også bevegelsen plutselig gjenopptas.

Naturlige rørledningshindringer er ofte luftlommer, adaptere fra en større til en mindre diameter, eller installerte stengeventiler

Hvis en hindring dukker opp i banen til en vannstrøm som beveger seg med en viss hastighet, reduseres bevegelseshastigheten, og volumet fortsetter å øke. Den finner ingen vei ut, og danner en omvendt bølge, som kolliderer med hovedvannet, øker trykket i systemet. Noen ganger kan den nå en terskel på 20 Atm.

På grunn av tettheten på motorveien har det akkumulerte volumet ingen steder å gå, men kraftig energi streber fortsatt etter å finne et utløp i det ytre miljøet. Slagkraften som følge av en slik kollisjon skaper fare for brudd på røret, som ikke har tilstrekkelig sikkerhetsmargin.

Av denne grunn, for å utstyre systemet, er det nødvendig å bruke sømløse vann- og gassrør tilpasset vannnettverk som er i samsvar med GOST 3262-75, eller trykkmetall-plast-analoger produsert i samsvar med GOST 18599.

Fra den permanente påvirkningen av vannenergi vil både selve rørledningen og de stive elementene i systemet gradvis eller raskt begynne å kollapse

Hovedfaktorene som provoserer forekomsten av vannhammer i rør er:

• avbrudd i drift eller svikt i sirkulasjonspumpen;
• tilstedeværelse av luft i en lukket krets av systemet;
• strømbrudd;
• ved plutselig stenging av stengeventiler.

En kortvarig trykkøkning i en lukket krets på grunn av væskeinjeksjon over den foreskrevne normen kan oppstå hvis pumpehjulet begynner å bevege seg med høye hastigheter når pumpen slås på.

Nylig under arrangementet autonomt varmesystem I stedet for gamle ventiler og portventiler, brukes i økende grad kuleventiler, hvis utforming ikke gir jevn drift.

Deres evne til å ha en hurtigvirkende effekt har en ulempe, som er en av de vanligste årsakene til vannhammer.

Hvis luft ikke slippes ut fra systemet når systemet startes, når kuleventilen åpnes, oppstår en kollisjon av luft med en praktisk talt ukomprimerbar væske

Sikkerhetsmessig er skrueventiler mer å foretrekke fordi de på grunn av den gradvise avviklingen av akselkassene sikrer jevn åpning/lukking av stengeventilene.

En lignende situasjon oppstår når luft ikke slippes ut av kretsen før systemet startes. Når kranen åpnes, møter vannet en luftplugg, som i et lukket system fungerer som en slags pneumatisk støtdemper.

Hvordan unngå problemet?

Riktig beskyttelse av vannforsyningsrørledningssystemet vil bidra til å redusere intensiteten og nøytralisere påvirkningen av overtrykk.

Beskyttelsesmekanismer for autonome systemer mot vannslag er i de fleste tilfeller rettet mot å jevne ut strømningskraften til vannmassen

For å forhindre dannelse av overtrykk av en engangs og permanent karakter, både i en egen del av kretsen og i hele systemet som helhet, brukes en rekke grunnleggende tiltak.

Valg 1. Glatt systemavslutning

Dette er et av hovedkravene ved oppstart og nedstengning av rørledningssystemer, som er tydelig angitt i forskriftsdokumenter.

Faktum er at energien til det hydrauliske støtet, på grunn av elastisiteten til rørveggene, ikke virker med all sin kraft på samme tid. På grunn av kompensering av elastiske deformasjoner er den delt inn i flere tidsintervaller.

Derfor, med samme totale slagkraft, vil slagkraften i et bestemt øyeblikk reduseres betydelig. Ved jevn innkobling kan prosessen med trykkoppbygging forlenges over tid, noe som minimerer betydelig skade på systemet.

Ved valg av stengeventiler bør det foretrekkes produkter som har en relativt lang periode med vannavstengning

Kraner, hvis utforming sørger for et stort gap til vannet er slått av, installeres på stadiet av utstyrsinstallasjonen.

Alternativ #2. Bruk av automatiske enheter

Automatikken må konfigureres for å jevnt justere det statiske trykket i systemet. Installasjon av pumper med automatisk hastighetsregulering eller elektronisk styrte enheter som er utstyrt med innebygde frekvensomformere bidrar til å oppnå ønsket effekt.

Bruken av automatiske systemer vil tillate deg å kontrollere flyten av væske, samt lese avlesninger av trykket i rørledningen

Pumper utstyrt med automatisk motorhastighetskontroll er i stand til jevnt å øke/redusere trykket i systemet. I dette tilfellet utfører programvaren to oppgaver samtidig: overvåker endringer i trykket i vannforsyningen og justerer trykket automatisk.

Metoder for omfattende systemmodernisering

En omfattende modernisering av systemet innebærer installasjon av utstyr rettet mot å nøytralisere effekten av overtrykk.

Metode #1. Påføring av kompensatorer og støtdempere

Dempere og hydrauliske akkumulatorer samtidig utføre tre funksjoner: samle væske, eliminere overflødig volum fra systemet, og også bidra til å forhindre uønskede fenomener.

En kompensasjonsanordning, hvis rolle spilles av en hydraulisk akkumulator, er installert i retning av vannbevegelse i de intervallene til varmekretsen hvor det er stor sannsynlighet for trykksvingninger i systemet.

En hydraulisk akkumulator eller spjeld er en stålkolbe med et volum på opptil 30 liter, inkludert to seksjoner adskilt av en gummi- eller gummimembran.

Når det oppstår overtrykk i systemet, begynner vannsøylen i den første seksjonen å legge press på skillemembranen, på grunn av hvilken den bøyer seg i retning av luftkammeret

Når trykket øker, "slippes" hydrauliske støt ned i reservoaret. Ved å bøye gummimembranen mot luftkammeret i det øyeblikket vannsøylen stiger, oppnås effekten av å kunstig øke volumet av kretsen.

Rør laget av varmebestandig forsterket gummi eller elastisk plast brukes som støtdempende enheter.

Det elastiske materialet til de støtdempende enhetene absorberer spontant energien til det hydrauliske støtet på det punktet hvor trykket har nådd en kritisk verdi

For å oppnå ønsket effekt er det nok å bruke et produkt som er 20-30 cm langt. Hvis rørledningen er lang, økes støtdemperdelen med ytterligere 10 cm.

Metode #2.Installasjon av en sikkerhetsventil av membrantype

En sikkerhetsventil av membrantypen er plassert på et rørutløp nær pumpen for å frigjøre en forhåndsbestemt mengde vann når det er overtrykk.

Sikkerhetsventilen, utstyrt med en stiv tetning som utfører en rask trykkavlastningsfunksjon, er en pålitelig sikring for det autonome systemet

Avhengig av produsent og modelltype, aktiveres sikkerhetsventilen enten av en elektrisk kommando fra kontrolleren eller av en hurtigvirkende pilotenhet.

Enheten utløses når trykket overstiger et sikkert nivå, beskyttende bensinstasjon når utstyret plutselig stopper. I øyeblikket av en farlig trykkøkning åpner den seg helt, og når den faller til et normalt nivå, lukkes regulatoren sakte.

Metode #3. Utstyre en termostatventil med en shunt

Shunten er et smalt rør med en klaring på 0,2-0,4 mm, som er installert i kjølevæskens sirkulasjonsretning. Hovedoppgaven til elementet er å gradvis lavere trykk.

Et smalt rør, hvis tverrsnittsområde ikke overstiger 0,2-0,4 mm, plasseres på siden hvor væsken kommer inn i termostaten

Bypass-metoden brukes når arrangement av autonome systemer, hvis rørledning kun er laget av nye rør. Dette skyldes det faktum at tilstedeværelsen av rust og sediment i gamle rør kan redusere effektiviteten av shunting til "nei". Av denne grunn, når du bruker en shunt ved inngangen til varmekretsen, anbefales det å installere effektive vannfiltre.

Metode #4. Bruke en supersikkerhetstermostat

Dette er en slags sikring som overvåker trykket i systemet og ikke lar det fungere etter at indikatoren når et kritisk nivå. Enheten er utstyrt med en fjærmekanisme plassert mellom termohodet og ventilen. Fjærmekanismen utløses av overtrykk, og hindrer ventilen i å stenge helt.

Slike termostater er installert strengt i retningen angitt på huset.

Driver forebyggende arbeid

I tillegg til å strengt følge reglene for drift av rørledninger, bidrar rettidig implementering av forebyggende tiltak til å forhindre ulykker. Tross alt er alle prosesser i vannforsyningssystemet eller varmekretsen sammenkoblet. Og vannhammeren er bare den endelige destruktive "dråpen" som kan føre til negative konsekvenser på bakgrunn av den utilfredsstillende tekniske tilstanden til vannforsyningssystemet.

Rørledningsvibrasjoner og trykkendringer bidrar til dannelsen av mikrosprekker i metallstrukturen. Defekter dannet over tid under utbruddet av vannhammer vises umiddelbart i områder med økt indre belastning: mekaniske skjøter, bøyninger og sveisesømmer.

Forebygging består i å balansere varmesystemet, som utføres etter ferdigstillelse av installasjon eller reparasjon av oppvarming i et privat hjem.

Hovedsettet med arbeider utført under forebygging:

• sikkerhetsgruppe helsesjekk: sikkerhetsventil, luftventil og trykkmåler;
• med jevne mellomrom kontrollere trykket bak ekspansjonstankens membran, og hvis utilfredsstillende resultater oppdages, justeringen;
• testing av systemet for lekkasjer og sjekke graden av rørslitasje;
• ventilposisjonssporingstenge- og kontrollventiler for lekkasjer;
• regelmessig sjekke tilstanden til filtrenesom holder på kalk, sand og rustpartikler; om nødvendig, rengjør og skyll elementene;

Forebygging rettet mot å opprettholde god stand av rørleggerarbeid og varmesystem, inkluderer enkle typer arbeid. Men du bør ikke ignorere dem. Tross alt kan dette føre til betydelig sløsing med penger og tid for fullverdig reparasjonsarbeid.

De oppførte beskyttelsestiltakene er mest effektive hvis de brukes omfattende. Men takket være en integrert tilnærming til å løse problemet, vil du kunne nøytralisere de negative konsekvensene og dermed forlenge levetiden til systemet.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Video #1. Vannhammer, hvordan skjer det:

Video #2. Test av spjeldets effektivitet:

Vannhammer i et vannforsyningssystem er en vanlig hendelse som kan forårsake alvorlig skade. Og din oppgave er å fikse problemet så raskt som mulig. Tross alt, hvis situasjonen gjentar seg, vil elementene i systemet snart mislykkes. Og reparasjoner etter det vil koste mye mer.

Still spørsmål og skriv kommentarer i blokken nedenfor. Vi venter på historiene dine om hvordan du registrerte en vannhammer i systemet eller la merke til konsekvensene. Jeg er interessert i din mening om informasjonen som presenteres.