Какие ошибки приводят к гидроудару в отопительной системе и как их избежать

Основные причины возникновения гидроудара в системе отопления недвижимости

Владельцы частных квартир и домов часто слышат в обустроенном отопительном трубопроводе резкие, отчетливые удары. Этому явлению многие не уделяют должного внимания, но исход ситуации может быть самым разным. Специалистам часто приходится устранять результаты разрушения важных деталей.

В некоторых случаях не исключено травмирование жильцов. Гидроудары в обустроенной системе отопления являются главной причиной большинства поломок и разрушения теплотехнического оснащения. Качественное и своевременное решение этого вопроса имеет огромное значение для стабильной и безотказной работы системы.

Классические последствия аварийной ситуации

Краткое описание

Весьма распространенный гидравлический удар в обустроенной системе качественного отопления представляет собой своеобразное явление, которое базируется на нормах динамики разных веществ. Само проявление отличается тем, что при периодическом изменении скорости движении потока рабочей жидкости наблюдается повышение показателей давления. В качестве главного теплоносителя выступает вода, основным показателем которой является несжимаемость. В период циркуляции заправленного теплоносителя по трубопроводам и нагревательным элементам на его пути могут возникать различные гидравлические препятствия. В большинстве случаев это повороты, резкие перепады диаметра трубопроводов, а также арматура запорно-регулирующего типа.

Внимание! Гидроудар может спровоцировать только внезапное возникновение больших препятствий. В такой ситуации скорость потока быстро снижается, а уровень давления в зоне препятствия существенно возрастает.

В созданных неблагоприятных условиях теплоноситель может повредить те элементы, которые представляют потоку сильное гидравлическое сопротивление. Это могут быть конвекторы, повороты труб, различные приборы, радиаторы и даже теплообменники котлов.

Авария вполне может возникнуть в результате постепенного износа эксплуатируемой конструкции и ее элементов либо в результате внезапного воздействия сильного скачка показателей. Во всех ситуациях последствия гидроудара влекут за собой материальные растраты на ликвидацию протечки. Чтобы самому не оказаться в такой ситуации следует понимать базовые причины образования гидроудара. Последствия аварии всегда непредсказуемые, начиная от самой обычной поломки циркуляционного насоса и заканчивая масштабным затоплением всего дома. Все зависит от качества и мощности системы.

Самые распространенные последствия воздействия гидроудара

Основные причины возникновения

Специфический гидравлический удар в функционирующей обогревательной системе может произойти по разным причинам. Классическая магистраль обогревания частного дома обязательно состоит из самых разных конструктивных деталей: трубопроводы разного размера, а также многие другие элементы, которые оказывают большое воздействие на перепады давления жидкости. Экспертами неоднократно было замечено, что непрофессиональная сборка устройств и некачественный монтаж отопительной системы могут послужить основной причиной больших скачков давления. К основным причинам можно отнести следующие моменты:

  • Засорение установленных фильтров.
  • Во время работы ранее исправный насос дал неожиданный сбой.
  • Мастер соединил разные по диаметру трубы.
  • Слишком быстро сработал вентиль, что и спровоцировало сильный гидроудар.
  • В используемой отопительной установке присутствуют пробки.

Циркуляционный агрегат может перестать выполнять основные свои функции из-за плохого качества деталей, а также по другим причинам. Это может быть снижение уровня воды в подземной скважине или неправильное определение основных рабочих параметров агрегата. Для избежания негативных последствий эксперты рекомендуют все же устанавливать источник гарантированного бесперебойного питания.

Отсеки завоздушенности в эксплуатируемой обогревательной системе могут возникнуть не только в классическом загородном доме, но и в высотном сооружении. В первом случае это происходит тогда, когда из труб стравили не весь воздух. А в квартире можно отчетливо слышать характерные звуки гидроударов в тот момент, когда осуществляется подача горячей воды с приходом холодов. Чтобы предотвратить прорыв труб на тепловой электростанции, первичная подача не горячего теплоносителя осуществляется под небольшим напором. Все параметры повышают только во время наступления холодов.

Конструкция шарового вентиля спроектирована так, что этот элемент неизбежно спровоцирует скачек уровня давления задействованного теплоносителя. А все дело в том, что закрытие осуществляется не постепенно, как в случае с винтовыми отпорными кранами, а очень резко. В результате этого вода неизбежно сталкивается с различными преградами.

Места соединения разных по размеру труб сами по себе являются слабым звеном. Эти фрагменты подвергаются воздействию быстрого потока жидкости, из-за чего постоянно испытывают огромные нагрузки. Даже засорение фильтра различными микрочастицами препятствует стабильному функционированию насоса, что чревато большим перепадом давления.

Воздействие распространенных негативных факторов

Защита установки от негативного воздействия

Специалисты привыкли использовать проверенные временем способы защиты от гидравлического удара. Еще на первом этапе проектирования эксперты предусматривают наличие всех необходимых рабочих узлов и деталей, которые применяются только в комплексе. Итоговый выбор элементов защиты зависит от особенностей обустроенной отопительной системы: площади жилища, типа насоса, протяжности и диаметра труб. Максимально рационально подобрать весь набор устройств может исключительно профессионал, который предварительно изучил все нюансы объекта недвижимости.

В видеоролике представлена полезная информация о том, как правильно и эффективно бороться с гидроударами:

Постепенное перекрытие системы

Это одно из самых главных требований при старте и последующем отключении обогревательной установки. Все оптимальные параметры подробно описаны в базовых сопроводительных документах. Вся причина в том, что накопленная энергия гидроудара в связи с повышенной прочностью стенок труб может воздействовать не всей своей мощностью.

Читайте также:
Как правильно ухаживать за зубной щеткой?

Эта особенность достигается за счет молниеносного изгибания в нужную сторону. При равной итоговой силе удара показатель мощности влияния на определенный участок системы будет существенно снижаться. Благодаря плавному включению специалистам удается существенно продлить по времени скорость нарастания давления, минимизировав вероятность повреждения отопительной системы коттеджа или многоквартирного дома.

Совет! Те вентили, конструкция которых предусматривает довольно большой промежуток до финального момента перекрытия потока воды, монтируют еще на первом этапе установки заранее подготовленного оборудования.

Актуальность использования автоматических элементов

Такие устройства должны быть готовы к постепенной регулировке статического давления. Добиться желаемого результата можно в том случае, если выполнить установку насосов с понятной даже для новичков автоматической корректировкой числа оборотов. Также может помочь монтаж агрегатов с электронным типом управлением, которые производитель оснастил встроенным преобразователем.

Те наносы, которые укомплектованы автоматической регулировкой оборотов электрического мотора, выгодно отличаются от всех аналогов тем, что могут плавно увеличивать и понижать давление в эксплуатируемом трубопроводе. Высокоточное программное обеспечение выполняет две важные функции: самостоятельно регулирует интенсивность подачи напора, а также отслеживает изменение показателей жидкости в водопроводе.

Актуальность использования автоматики в отоплении

Комплексная модернизация

Профессиональный подход предполагает монтаж высококачественного оборудования, работоспособность которого всецело направлено на нейтрализацию воздействия повышенного давления. Приобретать устройства нужно только после того, как специалист оценил все параметры системы. Несоответствие эксплуатационных характеристик оборудования и обогревательной установки чревато преждевременным выходом из строя дорогостоящих деталей.

Внедрение амортизаторов

Реализуемые сегодня гидроаккумуляторы и гасители способны одновременно выполнять сразу несколько важных функций. Они не только собирают жидкость, но и устраняют лишний объем воды из системы, а также помогают предотвратить различные нежелательные проявления. Гидроаккумуляторы выполняют все функции компенсирующих агрегатов. Устанавливают их только по направлению основного потока воды на тех отсеках отопительного контура, где особенно велика вероятность внезапного снижения или подъема уровня измеряемого давления.

Своеобразный гаситель, а также гидроаккумулятор на практике представляют собой вместительную колбу из стали, в которую легко может поместиться до 35 литров жидкости. Они включают в себя сразу две разделенные долговечной каучуковой либо резиновой перегородкой секции. В случае повышения давления все гидроудары перенаправляются в резервуар. Благодаря изгибанию задействованной мембраны в момент резкого поднятия показателей специалистам удается достичь эффекта принудительного расширения контура.

В роли амортизирующих элементов выступают трубы, которые изготовлены из термоустойчивого армированного каучука либо эластичного пластика. Чтобы добиться желаемого эффекта, вполне достаточно задействовать изделие длиной 35 сантиметров. Если трубопровод отличается большой протяжностью, то и участок амортизатора нужно увеличить минимум на 12 см.

Качественный гаситель гидроударов

Применение защитных элементов

Диафрагменный тип этого агрегата крепят на отводе трубопровода в максимальной близости к насосу. За счет этого при повышении давления можно беспрепятственно выпускать необходимое количество теплоносителя. Во многом активация защитного клапана зависит от модели и фабрики-изготовителя.

Это может быть функция на основе электричества либо инновационное устройство быстрого принципа действия. Срабатывание устройства происходит в тот момент, когда давление превысило безопасный порог. Такой подход защищает модернизированную насосную установку при случайной остановке агрегата. Большой скачок давления опасен для системы, из-за чего клапан полностью открывается, а после постепенного снижения показателей регулятор постепенно закрывается.

Востребованный сегодня предохранительный элемент

Доукомплектация терморегулирующего клапана

Эта вспомогательная деталь представляет собой компактную трубку. Итоговый просвет может варьироваться от 0.2 до 0.6 миллиметров. Шунт монтируют по направлению циркулируемой жидкости. Основная задача детали – постепенно снижать давление при выявлении перегрузок. При проектировании автономных систем обязательно используют метод шунтирования, так как только в этом случае можно оградить новый трубопровод од поломки.

Этот эффект обусловлен тем, что в износившихся трубах присутствует ржа и другой мусор, который является серьезной преградой на пути к достижению желаемого результата. Именно по этой причине во время использования шунта на самом выходе в обустроенный отопительный контур желательно установить высококачественные водяные фильтры.

Применение профессионального термостата с суперзащитой

Это устройство является своеобразным предохранителем, непрерывно отслеживающим давление в системе. Этот элемент не позволяет установке функционировать после того, как основной показатель достиг критической границы. Термостат укомплектовывают своеобразным пружинным механизмом, который размещен между клапаном и сверхпрочной термической головкой.

Его срабатывание происходит в тот момент, когда параметр давления превысил допустимые пороги. В такой ситуации клапан просто не сможет полностью закрыться. Крепить термостаты нужно исключительно по обозначенному на корпусе направлению.

Востребованная модель амортизатора гидроударов

Основные меры профилактики

Кроме строгого соблюдения всех установленных эксплуатационных правил, предотвратить возникновение аварии можно, если своевременно и регулярно проводить ряд профилактических действий. Вся причина в том, что в главной системе обогрева или водоснабжения абсолютно все процессы тесно связаны между собой. Непредвиденный пользователем гидроудар является всего лишь финальным деструктивным этапом, который вполне может привести к различным негативным последствиям. Все это происходит на фоне относительно плохого технического состояния годами используемых труб.

Перепады величины давления и возникающих вибраций только способствуют образованию различных трещин в толще металла. Со временем возникают более серьезные дефекты, которые после наступления гидроудара мгновенно проявляются на участках слишком высокого внутреннего напряжения. Это могут быть различные места изгибов, механические соединения и даже сварочные швы.

Читайте также:
Звукоизоляция туалета и ванной комнаты – тишина интимных помещений

Профилактические манипуляции включают в себя следующие этапы:

  1. Своевременная проверка давления за эластичной мембраной эксплуатируемого расширительного сосуда. Если в ходе этой процедуры мастер обнаружит неудовлетворительные результаты, то без качественной корректировки эксплуатировать систему запрещено.
  2. Проверка работоспособности задействованных групп безопасности. Это касается отводчика воздуха, предохранительного клапана, а также классического манометра.
  3. Контроль положения вентилей задействованной запорно-регулирующей металлической арматуры.
  4. Периодическая проверка состояния всех фильтров. Эти элементы отвечают за задержку мелкого песка, классической накипи, фрагментов ржавчины. В случае необходимости мастеру нужно выполнить прочистку и последующую промывку фильтров.
  5. Тестирование используемой системы на наличие утечек. Также нужно проверить степень износа всех элементов.

Многие эксперты рекомендуют заменить классическую жесткую трубу пластиковым изделием. Оно более эластично в применении и способно быстро расширяться под воздействием давления. Но нужно быть аккуратными, так как не исключена разгерметизация стыков.

Профессиональный подход к профилактике, которая направлена на всеобщее поддержание оптимального состояния отопительной и водонагревательной системы, обязательно включает в себя элементарные виды работ. Оставлять без внимания этот этап не рекомендуется. Это связано с тем, что ремонт отопления в частном доме влечет за собой большие траты финансов и свободного времени. Все описанные меры защиты будут эффективными в том случае, если подходить к работе комплексно. Только в такой ситуации можно нейтрализовать различные нежелательные последствия и продлить срок слаженной работы системы.

Установка высококачественного промывного фильтра

Заключение

Формируемый гидроудар считается частым явлением, в результате которого может серьезно пострадать вся установка. Основная задача специалиста – постараться быстрее и качественнее устранить возникшую проблему. Повторный гидроудар чреват тем, что установленные ответственные агрегаты быстро выйдут из строя, из-за чего на ремонт придется потратить гораздо больше личных сбережений.

Только соблюдение мер профилактики, и установка высококачественного современного оборудования позволяет минимизировать вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций. Благодаря этому сохраняются в целостности все коммуникации, а также исключается вероятность травмирования жильцов квартир и частных домов.

Больше интересной информации можно узнать из видеоролика:

Гидроудар системы отопления и как его избежать

Гидроудар в системе отопления из медных труб

Явление гидравлического удара уже давно привлекало внимание многих ученых разных страх.

Особый интерес к этому вопросу в свое время проявил ученый Н.Е. Жуковский. Его работа, рассказывающая о природе возникновения гидроудара, считается по праву классической. С началом внедрения электронно-вычислительных машин произошел явный прогресс в методике вычисления гидравлического удара. Методика проведения расчетов значительно улучшилась.

Каждому из нас знакомы возникающие иногда щелчки и стуки в трубах системы отопления. Это может быть связано с тем, что стали все чаще отключать электроэнергию. Поэтому вопросу защиты от гидроудара необходимо уделять особое внимание.

В основном же люди не придают этому большого значения и не видят серьезных угроз. Однако последствия данного факта могут быть плачевными.

Гидроудар в системе водоснабжения может привести к повреждению и раскопу оборудования. Кроме этого, возможно образование трещин в трубопроводе. Чтобы избежать аварийных ситуаций, достаточно соблюдать простые правила эксплуатации и модернизации инженерной сети.

Основные причины возникновения

Когда в системе водоснабжения происходит резкое, но мощное и непродолжительное повышение давления, тогда и возникают характерные стуки и щелчки в трубах.

Это является следствием того, что жидкость, циркулирующая по контуру, резко приостанавливается, и происходит ее торможение.

Существует несколько причин, которые приводят к возникновению гидравлического удара. Рассмотрим их подробнее:

  • В случае поломки насосного агрегата или же его аварийного отключения;
  • Когда из контура не выводиться воздух. Перед тем, как включить систему и заполнить его жидкостью, воздух обязательно нужно выпустить через специальные краны;
  • Когда вентили, перекрывающие циркулирующий поток, резко закрываются.

Самой распространенной считается последняя причина. Это связано с появлением шаровых кранов. Когда отключалась или запускалась жидкость в контуре, старые устройства обеспечивали плавную подачу и перекрытие.

Это осуществлялось с помощью ритмичного раскручивания крановых бюкс. Винтовые краны считаются более безопасными, так как они не позволяют подниматься давлению выше критической нормы.

Смотрите видео-фильм о причинах возникновения гидроударов и всех процессах, происходящих в это время в трубах:

То же самое происходит в контуре, если перед включением в нем не выведен воздух. Шаровое устройство открывается и, таким образом, возникает столкновение запускаемой жидкости с воздушным потоком.

В данном случае воздух можно сравнить с пневматическим амортизатором. Поэтому, если в своей системе коммуникаций вы услышите хлопки или щелчки, то обязательно обратите на это внимание.

В противном случае может случиться так, что ваша система водоснабжения просто не выдержит давления, так как его уровень может возрасти до отметки нескольких десятков атмосфер.

Демфер как способ защиты

Когда сильный поток воды с большой скоростью движется по коммуникационной системе, то на его пути возникает барьер, в который он врезается. В качестве преграды может выступать либо воздушный столб, либо же запорная арматура.

Читайте также:
Как убрать вмятины на мебели, паркете и дереве своими руками

Столкнувшись с воздухом, происходит сжимание жидкости. Трубы в свою очередь тоже немного растягиваются, что может привести к негативным последствиям.

Когда появились щелчки в трубопроводах

Если в своем доме вы часто слышите щелчки и стуки, то это значит, что ваша инженерная коммуникация организована совершенно неграмотно.

Это возникает из-за того, что большие трубы сопрягаются с трубами, диаметр которых значительно меньше.

Таким образом, когда жидкость циркулирует по контуру с определенной скоростью, то на ее пути возникает преграда, в которую она упирается.

Скорость не меняется, но происходит замедление разгрузки и увеличение объёма жидкости, вследствие чего и увеличивается давление.

В этом месте должна осуществляться разгрузка воды по разным реестрам. Если этого не происходит, то высокое давление может привести к прорыву.

Что будет с системой после гидроудара?

Последствия гидравлического удара — разрыв радиаторов

Как вы уже поняли, барьер, встречающийся на пути движущейся жидкости, создает давление.

Фактически оно не имеет определенных критических значений. Несколько десятков атмосфер может превратиться в гораздо большую величину.

Инерция воды, постоянно воздействуя на систему коммуникаций, может привести к разрушению жестких деталей оборудования, резьбовых соединений и трубопровода в целом.

Больше всего неприятностей гидравлические удары доставляют длинным трубопроводам. Например, «теплый пол» имеет длинные трубы.

Чтобы предотвратить возникновение гидравлического удара в системе, необходимо прикрепить термостатический клапан к «подпольному» отопительному контуру.

Эта деталь выполняет функцию регулирующего устройства. Однако он защитит ваш пол только в том случае, если будет правильно установлен. Если же установка будет произведена неправильно, то термостатический клапан создаст только внеочередную угрозу.

Термостатический клапан монтируется на входе теплоносителя в систему. Когда происходит его перекрытие, то вода еще определенное время продолжает двигаться по инерции.

После клапана расположен участок контура, в котором возникает вакуум. Однако разница давления в нем не выходит за рамки одной атмосферы. Перепады не наносят вред трубопроводу, ведь стандарты оборудования составляют 4 атмосферы. Перекрытие движения потока осуществляется также клапаном, который установлен на выходе из системы.

Смотрите короткое видео, которое наглядно и схематично, на примере резиновой трубки и лейки, покажет что возникает в трубах с воздухом при гидравлическом ударе:

Когда жидкость сталкивается с барьером, то на нее давит следующая порция воды. Таким образом, происходит растягивание, ломка и крушение стенок трубопровода. Напор составляет 10, а иногда и больше атмосфер.

Для того чтобы защитить трубопровод от разовых, или периодических гидроударов, необходимо нейтрализовать их действия или снизить силу.

Способ защиты «плавное перекрытие»

Снижение давления возле заглушки

Согласно стандартам эксплуатации теплосетей включать и отключать систему нужно плавно.

Эти правила разработаны не только для промышленных поставщиков, но и для индивидуальных пользователей. Если отключение и включение осуществляется плавно, то возникает замедление во времени гидравлического удара.

Таким образом, действие энергия гидроудара в зоне барьера не является кратковременным.

Происходит перераспределение энергии на несколько отрезков времени. Вследствие этого, мощность удара не такая сильная.

Вывод: Чтобы защитить свой трубопровод от повреждений и разрушений, необходимо плавно повышать и снижать давление, скорость и объём теплоносителя.

Способ защиты «реконструкция»

Для того чтобы не возникало гидравлического удара, необходимо придерживаться определенных правил по реконструкции систем:

  • Заменить жесткую трубу перед термостатом куском трубы, сделанной из эластичного пластика или армированного термостойкого каучука.

Эти материалы имеют свойство растягиваться, поэтому будут самостоятельно снижать энергию гидравлического удара, в случае возникновения высокого давления.

Для амортизатора потребуется эластичная труба длиною приблизительно в 20-30 см. Если трубопровод очень длинный, то трубу для амортизатора нужно брать еще на 10 см. длиннее.

  • Шунт с просветом до 0,4 мм в терморегулирующем клапане.

Узкая трубка с сечением от 0,2 мм до 0, 4 мм вставляется в термостат со стороны движения жидкости. Можно самостоятельно сделать отверстие заданного диаметра. Если система работает нормально, то шунт никак не влияет на ее функционирование.

В случае, если давление повышается, он способен плавно снизить объём, превышающий критическую норму. Конечно же, привести в действие этот метод можно только тогда, когда вы отлично разбираетесь в конструкции термостата. В противном случае браться за это дело не рекомендуется.

Помните: Метод шунтирования используется только в автономных сетях, где установлены новые трубопроводы, сделанные из качественных материалов. Центральные городские коммуникации имеют много ржавчин и осадков. Все это приведет к быстрому засорению отверстия.

  • Термостат со специальной защитой.

Эти устройства имеют специальные пружины, которые находятся между клапаном и термоголовкой. Пружина срабатывает в тот момент, когда повышается давление. Таким образом, она не позволяет клапану полностью закрыться.

Когда сила гидроудара снижается, клапан самостоятельно плавно закрывается. Чтобы правильно установить термостаты с устройством защиты, необходимо обращать внимание на то, куда направлена стрелка на их корпусе. Производить монтировку нужно строго следуя направлению стрелки.

Схема подключение термолегулирующих клапанов

Стоить обратить внимание на то, что не все модели термостатов имеют средства защиты от гидроудара. О том, оснащено ли устройство данной функцией, можно узнать, прочитав техническую документацию, которая прилагается к изделию.

Читайте также:
Как мыть кальян: ТОП 5 лучших средств и правила очистки в домашних условиях, чтобы не было запаха

Способ защиты «центробежные насосы»

Для того чтобы плавно запускать и останавливать инженерную систему, необходимо использовать центробежные насосы, имеющие автоматическую регулировку.

С помощью автоматики происходит плавное увеличение оборотов электродвигателей насосного оборудования. Кроме этого, давление в трубах после пуска поднимается также планомерно. Такой же механизм действий характерен и для обратного порядка.

Насосы запрограммированы таким образом, что способны самостоятельно наблюдать за изменениями давления, происходящими в инженерных сетях. Регулировка параметров напора осуществляется автоматически.

Природу возникновения гидравлического удара понять не так сложно. Действие происходит в двух случаях:

  • Когда не соблюдаются правила использования коммуникаций;
  • Когда сети спроектированы неграмотно.

Если не обращать внимания на щелчки и неприятный шум, то домочадцев ожидают весьма неприятные последствия.

Намного разумнее будет разобраться с причинами возникновения шумовых эффектов и устранить их, чем заниматься впоследствии ремонтом трубопроводной системы, не выдержавшей мощного давления.

Как избежать гидроударов в системе отопления

Система отопления относится к достаточно простой гидравлической системе, которая состоит из трубопровода, кранов и циркуляционного насоса. Несмотря на всю простоту при неправильной эксплуатации может возникнуть гидроудар в системе отопления.
Гидроудары бывают двух видов или направлений: положительный и отрицательный. Они приводят к разрыву системы в определенных местах, появлению трещин в трубопроводах, что конечно приводит к остановке циркуляции жидкости в системе отопления.

Причины возникновения

Положительный гидроудар возникает при резком перекрывании задвижки или заслонки. Отрицательный гидроудар менее опасен, он возникает наоборот при резком открытии задвижки. Другими словами, возникновение гидроудара происходит при резком изменении скорости жидкости за очень короткое время.

  • Первый момент, при котором гидроудар происходит именно в системе отопления, заключается в том, что в ней резко перекрывается поток жидкости краном или задвижкой, а насос в это время продолжает нагнетать давление в отоплении. В местах где резко перекрывается поток, жидкость начинает накапливаться (она является практически несжимаемой), под очень сильным давлением жидкости происходит разрыв трубы отопления.
  • Второй момент, когда происходит гидроудар в системе отопления — это поломка или неправильная работа циркуляционного насоса. Насос может работать с определенными перебоями и за счет того, что он дает гораздо больше оборотов, чем необходимо, объем жидкости увеличивается в системе, увеличивается ее давление и это приводит к гидроудару, который провоцирует поломку труб и всей системы в целом.
  • Третий момент, когда происходит гидроудар, это неправильный монтаж отопительной системы. Это могут быть как несовпадающие по диаметру и соединенные между собой трубы, так и просто механические препятствия на пути жидкости в трубах при неправильной их установке.

Схема развития гидроударов

Что ожидать от гидроударов

Последствия гидроударов в системе отопления очень сложно спрогнозировать. Система отопления служит для поддержания тепла в доме, ее поломка приведет к дискомфортным условиям. При гидроударе жидкость может выливаться наружу, в частности в квартиру, что может привести к порче мебели и напольных покрытий. Сама система отопления и ее комплектующие при гидроударе подлежат замене, этот процесс достаточно трудоемкий и требует финансовых вложений.

Для человека такая поломка может служить повышенным источником опасности. Часто приводит к травмам и ожогам.

Чтобы предотвратить сбой в работе системы отопления, следует выбирать правильные комплектующие для труб, стоит использовать нужные краны для перекрывания жидкости, которые позволяют плавно остановить поток, что не будет вызывать возможности нагнетания давления в системе. Существует так же ряд профилактических работ и проведение модернизации оборудования.

Устройство защиты от гидроударов

Виды ремонтных работ

Существует три вида ремонта системы отопления:

  • аварийный;
  • текущий;
  • капитальный.

Аварийный ремонт

При аварийном ремонте самое главное как можно быстрее восстановить работу системы.

Текущий

Текущий ремонт оборудования производится после отопительного сезона, когда подача горячей воды уже остановлена. Сами владельцы квартир и домов должны осматривать и вовремя проводить замену износившихся запчастей. При текущем ремонте спецслужбы, занимающиеся теплоснабжением, проводят осмотр и своевременно устраняют неисправности.

Капитальный

При капитальном ремонте происходит полная или частичная замена труб, комплектующих частей гидросистемы, циркуляционных насосов, соединительных деталей. А также самих радиаторов отопления или батарей.

Замена труб отопления при капитальном ремонте

Модернизация и изменение системы отопления

Для начала хотелось бы напомнить, что комплектующие должны полностью соответствовать правилам эксплуатации отопительной гидросистемы. При монтаже оборудования шаровые краны могут абсолютно не подойти. Все детали должны быть прочными и износостойкими.

Установка специальных кранов

Для того, чтобы контролировать давление потока жидкости, устанавливаются электрические насосы, которые могут контролировать давление жидкости и реагировать на его изменение, путем регулировки подачи воды в систему. При помощи таких насосов автоматически производится плавная подача жидкости.

Существуют компенсаторы, которые гасят гидроудар, они называются гидроаккумуляторами. Это так называемые бочки, которые забирают в себя излишки жидкости, при возникновении ее переизбытка в системе, тем самым они предотвращают нагнетание высокого давления трубопроводе. При аварийной ситуации – это незаменимое устройство предотвращения гидроудара.

Клапаны защиты от гидроударов устанавливаются в системах, которые находятся под давлением. Принцип его работы заключается в том, чтобы выбросить во внешнюю среду переизбыток давления в самой системе. Для защиты системы можно использовать гофрированную трубу, она будет амортизирующим механизмом при возникновении гидроудара. Эта трубка изготовлена из гибких материалов, при возникновении проблемы, может растягиваться, благодаря этому компенсировать силу напора жидкости.

Читайте также:
Как обустроить гостиную в античном стиле

Настройка системы отопления

Настройка системы отопления является одним из важных этапов после выполнения монтажных работ. При установке системы могут возникать ошибки, которые можно вовремя выявить, тем самым не допустить поломки во время работы. При настройке системы производят нужные замеры труб, выявляют образование воздушных пробок, проверяется нужный уровень жидкости перед началом полноценной работы.

Придерживаясь таких простых рекомендаций по эксплуатации, монтажу и ремонту отопительных систем можно обезопасить себя от множества проблем связанных с неправильной работой, в том числе не позволить возникновению гидроудара.

Последствия скачков давления в системах отопления: почему возникает гидроудар и как его предупредить?

Самым разрушительным явлением для водопроводов является гидроудар в системах отопления и водоснабжения.

Чтобы успешно подавлять периодически возникающие импульсные воздействия на трубы, нужно иметь представление о природе гидравлического удара, его последствиях. Предотвращение аварий в отоплении от гидроудара достигается усовершенствованиями системы, правильной настройкой ее работы.

Причины возникновения и последствия

Произошедший в отопительной системе гидроудар проявляется в звуке — стуке, щелчках и вибрациях, ощущаемых прикосновением к трубе. Жидкость, находящаяся в контуре, обладает массой, инерцией движения и несжимаема.

Где может возникать гидроудар

При возникновении на пути воды преграды происходит накопление энергии движения, выражающееся в резком повышении давления в замкнутой системе — ударе. Противодействие заставляет ударную волну двигаться в направлении меньшего давления с нарастающей скоростью.

По достижении слабой точки энергия удара высвобождается, разрывая дефектный участок трубы, если для этого хватает мощности волны, или вызывая вибрации трубопровода. Часто повторяющиеся гидроудары через некоторое время приведут к необходимости проведения ремонта.

Причинами скачка давления могут быть:

  • попадание воздуха в систему обусловлено неправильным монтажом трубопроводов, удаляются воздушные пробки при заполнении теплового контура через специальные краны;
  • быстрое перекрывание потока жидкости вентилем: шаровый кран для этих целей использовать нельзя;
  • смена режима циркуляции: пуск или остановка сетевого насоса при нарушениях электроснабжения объекта;
  • сужение проходного сечения трубы за счет накипи, наростов иных отложений на коротких участках;
  • соединение трубопроводов разных диаметров.

Величина повышения давления зависит от расположения препятствия на магистрали: в начале пути жидкости — удар слабый, с удалением пробки от истока мощность ударной волны нарастает. Последствия импульсного гидравлического воздействия: порча уплотнений на стыках, прокладок между фланцами, запорной арматуры, насоса, отопительного котла. Случается даже разрыв ребра отопительной батареи.

Немного о ремонте

При постоянных перенапряжениях, возникающих в трубопроводах, необходимость в проведении ремонтов системы отопления возникает часто. Утечки теплоносителя из контура происходят через резьбовые соединения, разрывы трубы или элементов радиатора по шву.

  1. аварийный. Потребность в нем возникает при постепенном износе элементов теплового контура или в случаях резкого повышения давления. Выполняется в условиях, когда восстановить теплоснабжение объекта необходимо быстро;
  2. текущий. Проводится по завершении отопительного сезона на основании осмотров специалистами ремонтных служб, жильцов жилых помещений. Заменяются изношенные детали, устраняются замеченные при плановой опрессовке трубопроводов неисправности;
  3. капитальный. Производится полная или частичная замена труб, регистров отопления, циркуляционного насоса и других элементов отопительной системы.

Соблюдение правил эксплуатации отопительной системы позволит избежать ее преждевременных поломок. Так, циркуляционный насос должен плавно разгоняться и останавливаться.

Модернизация и изменение системы

Исполнение отопительной системы не всегда идеально, много недостатков закладывается при строительстве. Примером может служить стыковка труб большого диаметра с продолжением малого сечения, в результате чего сопротивление потоку воды на этом участке резко возрастает. Такие ошибки устраняют при проведении капитального ремонта.

Для смягчения гидравлических ударов систему отопления модернизируют, применяя различные технические усовершенствования:

  1. блок управления электрическим насосом. Датчики регистрируют изменения давления в системе, а помпа плавно увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя в контуре;
  2. компенсаторы или гидроаккумуляторы, их называют бочками. Предназначены для забора из системы излишней жидкости, чем предотвращается повышение давления в трубопроводе. Внутри емкости находится резиновая мембрана, растягивающаяся от гидравлического удара. При аварийной ситуации это лучший способ сохранить целостность системы;
  3. амортизирующее устройство в виде гофрированного шланга из эластичной пластмассы. Устанавливается отрезок 20-30 см вместо обычной трубы перед термостатом. Ударный импульс растягивает гибкий участок в длину, оставляя нагрузку внутри контура на прежнем уровне. На протяженных магистралях вставку удлиняют на 10-15 см;
  4. шунт с отверстиями для гашения ударной волны. Встраивается в трубопроводы;
  5. клапан защиты от гидроудара. Принцип его действия — снижение давления в системе отопления выбросом жидкости во внешнюю среду.

Приведенные в списке приспособления применяются в комплексе и выбираются с учетом особенностей отопительной системы: диаметров и протяженности трубопроводов, типа установленного насоса, размещения в квартире или частном доме. Комплектацию оснастки лучше доверить специалисту.

Настройка системы отопления

После завершения монтажа, ремонта отопительную систему настраивают или, другими словами, балансируют. Допущенные в процессе проектирования и строительства ошибки нужно устранить до ввода теплового контура в эксплуатацию, чтобы в дальнейшем не случилась авария, инициированная гидроударом.

  • замеры наружных диаметров и протяженности труб на каждом участке, при отклонениях от проекта ошибки устраняют;
  • выявление присутствия в замкнутом контуре воздушных пробок, их ликвидация;
  • проверка уровня жидкости при запуске отопительного трубопровода с расширительным баком.
Читайте также:
Как растянуть кофту в длину

Настройка помогает сделать систему надежной с рациональным расходованием тепла. Особенно чутко на недочеты реагирует тепловой контур с естественной циркуляцией. Иногда прочистка фильтра на входе жидкости в котел нормализует водооборот.

После отладки оборудования и арматуры системы производят балансировку теплового режима, регулировку нагрева носителя. Если этого не сделать, ближние к отопительному котлу радиаторы будут горячими, дальние — холодными. При этом режим работы отопителя будет неэкономичным.

Видео по теме

О гидроударе и методах борьбы с ним:

Сужение проходного отверстия чревато вероятностью возникновения гидравлического удара. Чтобы этого не произошло, для монтажа необходимо использовать качественные приборы заводского изготовления, конструкция которых предусматривает смягчение ударных импульсов жидкости.

Что такое гидроудар в системе отопления: причины возникновения и последствия

В современном доме присутствуют жизненно необходимые коммуникации: электроснабжение, водопровод и система отопления. О последней и пойдет речь в этой статье. Рассмотрим. что такое гидроудар в системе отопления, причины его возникновения, способы предотвращения и снижения последствий после возникновения этого явления.

  1. Что такое гидроудар?
  2. Последствия гидроудара
  3. Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:
  4. Гидроудар в системе отопления: причины возникновения
  5. Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар
  6. Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления
  7. Как избежать затопления дома от гидроудара?

Что такое гидроудар?

При переходе теплоносителя из трубопровода одного диаметра в другой, при резком закрытии крана или столкновении жидкости с воздушной пробкой происходит процесс возникновения избыточного давления – это и есть гидроудар в системе отопления. Это явление длится доли секунды, но его сила может быть непредсказуема – в трубопроводе и так находится под постоянным давлением, а при гидроударе оно может подскочить во множество раз, и, если не выведет из строя магистраль, то будет постоянно снижать рабочий ресурс органов и приборов отопительной системы. В системах водоснабжения и отопления причины возникновения этого явления могут быть самыми разными и уровень последствий тоже непредсказуем.

Если попытаться дать однозначное определение гидроудару, то формулировка может звучать следующим образом – движущаяся в трубопроводе жидкость имеет кинетическую энергию и после столкновения с препятствием направляет свою энергию в обратную стороны, создавая высокое давление. Это давление действует на трубопровод и встречая какое-либо препятствие воздействует и на него. Это и есть гидроудар. Препятствием может быть переход из трубопровода одного диаметра в другой, клапана и шаркраны.

Гидроудары постоянно происходят в водопроводных системах, когда мы открываем и закрываем кран подачи воды. В системах отопления происходит тоже самое, но не так часто. Стоит отметить, что жидкость способна сохранять свое давление и накапливать энергию. Из-за этого в частных домах и квартирах случаются аварии. Особенно там, где в системах используют резиновые шланги в металлической обмотке. Наверное, многие из нас замечали, что такие шланги служат какое-то время, а потом рвутся. Это происходит из-за давления, которое копилось в системе и не уходило в общий водопровод из-за обратного клапана. Со временем давление превышало прочность шланга, и он давал течь.

Что такое гидроудар в системе отопления

Гидроудар в системе отопления многоквартирного дома случается не часто. Для жителей квартир проблема гидроудара стоит не так остро, как для владельцев частных домов, потому что ремонтом и обслуживанием этих объектов занимаются компетентные службы. Но все-таки стоит обратить внимание на гибкие шланги при установке водонагревателя, ведь ответственность и материальные затраты возлагаются на плечи жильцов городских квартир.

Гидроудары в системе отопления частного дома случаются гораздо чаще, поэтому жителям частного сектора стоит уделить особое внимание при проектировании и установке системы отопления в своем доме. А также использовать средства защиты от этого явления, которые будут описаны далее. Надеюсь доступно объяснил: что такое гидроудар в системе отопления.

Последствия гидроудара

Гидроудар воздействует на соединения труб, вентиля, клапана и прочие элементы системы. Очень часто возникает ситуация – отопление работает, греет дом, но жилец постоянно слышит щелчки или удары – это перепады давления в системе, которые разрушают элементы и рабочие органы. Иногда давление, которое резко повышается может превысить предел прочности трубопровода или их соединения. В этом случае возникает авария. Такое часто случается в система, совсем недавно запущенных в эксплуатацию.

Авария может возникнуть при постепенном износе тепломагистрали и ее органов или же неожиданно от воздействия очень сильного скачка давления. В том и другом случае последствия гидравлического удара вызывают материальные расходы на устранение наводнения в доме и ремонт системы отопления. Чтобы не стать свидетелем такого происшествия нужно знать причины возникновения этого явления и принять меры по их устранению. Как правило, последствия после гидроудара могут быть разной тяжести начиная от поломки насоса заканчивая затоплением дома и затратами на ремонт после наводнения.

Читайте также:
Как сделать сводчатый потолок из различных материалов

Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:

  • расходы на покупку новой мебели, которая пришла в негодность после затопления;
  • затраты на ремонт пола или компенсация расходов на восстановление должного вида квартиры после потопа соседям нижнего этажа – если наводнение произошло в городской квартире;
  • оплата услуг специалистов, восстанавливающих работоспособность отопительной системы после аварии;
  • при прорыве трубопровода человек может получить ожоги в попытках устранить аварию;
  • возможные траты на ремонт отопительной системы после восстановления ее работоспособности после аварии, ведь уплотнители и другие элементы были подвержены негативному воздействию давления и скорее всего частично утратили свой рабочий ресурс.

Гидроудар в системе отопления: причины возникновения

Магистраль отопления частного дома включает в себя множество элементов: трубопроводы разного диаметра, вентиля и прочие элементы, которые влияют на перепады давления теплоносителя. А также неправильный монтаж или комплектация приборов и устройств системы отопления может спровоцировать появления скачков давления.

Ни какое действие не происходит само по себе, а в случае с гидроударом не остается без последствий. Если произошел скачек давления, значит на это были причины. Самые распространенные из них:

  • насос дал сбой в работе;
  • в системе отопления присутствует воздушные пробки;
  • запорная арматура (вентиль) слишком резко сработала и спровоцировала гидроудар в системе отопления;
  • соединение разных по диаметру трубопроводов;
  • засорение фильтров.

Насос может выйти из строя, не только из-за своего низкого качества, но и по многим другим причинам, например, при падении уровня воды в скважине или если он изначально был подобран неправильно. Существуют способы предотвратить гидравлический удар в системе отопления при отключении насоса, например, источник бесперебойного питания.

Воздушные пробки в системе отопления могут возникнуть не только в жилом частном доме, но и в многоквартирном. В первом случае это происходит, когда не полностью стравили воздух при запуске отопления. А в городской квартире можно слышать грохот от гидроударов при запуске горячей воды при наступлении отопительного сезона. Наверняка вы слышали звуки при запуске отопления – это и есть то самое явление. Для предотвращения прорыва труб в городских квартирах на ТЭЦ вашего города делают первый запуск теплоносителя под небольшим давлением и не очень высокой температурой. А с наступлением холодов повышают эти параметры.

Шаровый вентиль имеет такую конструкцию, что неизменно провоцирует возникновение скачка давления теплоносителя. Ведь закрытие происходит не плавно, как при использовании винтовых кранов, а резко. В результате вода сталкивается препятствием на своем пути из-за чего и происходит гидроудар.

Стыки разных по диаметру трубопроводов сами по себе являются препятствием на пути теплоносителя и слабым звеном во всей системе отопления. Эти места подвергаются воздействию потока теплоносителя и испытывают большие нагрузки. Именно в них чаше всего возникает течь.

Засорение фильтра препятствует нормальному функционированию насоса, что приводит к перепаду давления.

Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар

Система отопления должна быть защищена от гидравлического удара, поэтому еще на этапе проектирования предусматривают наличие необходимых элементов. Все они применяются в комплексе. Стоит отметить, что ниже будет приведен список приспособлений, которые выбираются исходя из особенностей отопительной системы: тип насоса, квартира или частный дом, диаметры и протяженность трубопроводов. Полностью подобрать весь комплект устройств и приспособлений может только профессионал, изучивший особенности вашего дома.

  • специальная запорная арматура с плавным закрытием – при закупке элементов отопительной системы стоит отдать предпочтение кранам с плавным закрытием. Это убережет систему от резкого скачка давления и теплоноситель будет более мягко воздействовать на трубопровод и арматуру при перекрытии кранов, что убережет от сильного гидравлического удара;
  • автоматическая система регулирующая поток теплоносителя – насос с такой модернизации плавно пускает жидкость, тем самым боле бережно воздействует на систему отопления в целом. Работая в автоматическом режиме, такое приспособление самостоятельно регулирует подачу жидкости без участия человека;
  • гидроаккумулятор (расширительный бачек) – это устройство должно обязательно присутствовать в системе отопления частного дома. Ведь оно компенсирует перепады давления, снижая нагрузку. Принцип его действия следующий: при гидроударе внутри бачка резиновая мембрана выдавливается водяным столбом. Этим компенсируется давление внутри отопительной системы;
  • термостат с пружинным механизмом – принцип его действия идентичен гидроаккумулятору с той лишь разницей, что в роли компенсатора давления выступает не резиновая мембрана, а пружинный механизм;
  • мембранный гаситель гидроударов – этот прибор устанавливается на горячую и холодную воды, для того чтобы гасить перепады давления при открытии и закрытии кранов. Принцип действия идентичен двум предыдущим приспособлениям.

Используя эти приспособления можно исключить возникновения гидроударов отопления частного дома, если применить их во время монтажа новой системы. Также существуют способы предотвратить возникновение этого явления в уже функционирующей системе.

Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления

Если отопительная система вашего дома включает в себя терморегулятор, то нужно участок трубопровода, который находится перед ним заменить на пластиковую или каучуковую трубку. Эта врезка будет растягиваться при воздействии на нее давления тем самым снижать нагрузку. Длина этого элемента должна быть от 20 см для небольших магистралей и доходить до полуметра при отопительных системах большого объема.

Читайте также:
Как оформить займ под залог квартиры?

Если в вашей системе отсутствует гидроаккамулятор, то необходимо установить его. Ведь это устройство стоит на первом месте в рейтингу приборов защиты от гидроудара.

Вероятность гидравлического удара в системе теплоснабжения, причины и последствия

Журнал «Новости теплоснабжения» № 2, 2005 г., www.ntsn.ru

С.А. Иванов, инженер ООО «Термоизол», г. Вологда

Явление гидравлического удара (ГУ) в трубах водяных систем теплоснабжения хорошо известно как наиболее разрушительная по своим последствиям разновидность неустановившегося движения сетевой воды волнового характера. ГУ – это резкое изменение (увеличение или снижение) давления в трубах тепловой сети (ТС) и подключенным к ней приборам отопления. От силы ГУ (величины скачка давления) напрямую зависят его последствия: от незначительных повреждений до многометровых раскрытий стальных трубопроводов ТС и массового выхода из строя нагревательных приборов, требующих значительных материальных и трудовых затрат на восстановительные работы.

Причинами, вызывающими ГУ, могут быть:

□ включение сетевого насоса при неправильно собранной его тепловой схеме;

□ неверное маневрирование задвижками;

□ отключение или включение крупного потребителя, повлекшее скачкообразное изменение давления;

□ снижение давления в системе ниже уровня расчетного статического давления, вызвавшее вскипание (фазовый переход) теплоносителя в верхних точках системы;

□ перерыв в электропитании насосной установки с последующим ее самозапуском или срабатывание АВР насосов с большим запаздыванием по времени;

□ ошибочные действия обслуживающего персонала или несанкционированное вмешательство в работу системы посторонних лиц;

□ дефекты системы и другие причины, приведшие к резкому изменению давления сетевой воды в системе теплоснабжения.

При анализе потока отказов ТС должны выявляться факты ГУ, их причины, приниматься меры по исключению их повторения. Предотвращение причин возникновения ГУ в трубопроводах ТС – это основная задача повышения надежности систем теплоснабжения.

С точки зрения физики ГУ представляет необратимый вынужденный колебательный процесс, имеющий одну степень свободы ввиду значительного превышения длины трубопровода над его диаметром. С точки зрения термодинамики водяная ТС является гомогенной термодинамической системой со своими параметрами состояния. Скорость распространения ГУ в трубопроводе ТС приблизительно равна скорости звука в сетевой воде. Скорость распространения ГУ определяется по формуле Н.Е. Жуковского

Скорость распространения ГУ обратно пропорциональна диаметру трубопровода, зависит от толщины его стенок и параметров теплоносителя. Например, для стального трубопровода диаметром 57×4 мм скорость распространения ГУ в сетевой воде составляет 1355 м/с, а для трубопровода диаметром 1020×12 мм – 1060 м/с при тех же параметрах.

В теории ГУ за единицу времени принимают время «фазы удара», т.е. удвоенный промежуток времени пробега по трубопроводу ударной волной:

Течение жидкости при ГУ можно описать системой из 2-х волновых уравнений, описанных в[1].

Примеры возникновения ГУ

1. Рассмотрим пример ошибочного включения сетевого насоса типа СЭ-1250-140 при открытой напорной задвижке на магистраль Dу 500 мм, протяженностью 8 км. Магистраль заполнена водой и находится под расчетным статическим давлением 20 м вод. ст. Насос оснащен системой плавного пуска (ЧРП). Время разворота насоса до номинальной производительности 1200 м 3 /ч составляет 30 с. Оценим последствие воздействия на ТС при таком включении насоса.

Время распространения ГУ в трубопроводе ТС составит: T=L/a = 8000/1125=7,1 (c). Фаза удара составит:

Время разворота насоса до номинальных оборотов, составляющее около 30 с, больше времени «фазы удара». В этом случае имеет место «непрямой» ГУ в трубопроводе теплосети. Ударное воздействие напора в конце трубопровода в этом случае рассчитывается по формуле:

Подставив значения параметров в формулу (3), получим ; Н=32,7 м, это свидетельствует, что ГУ не вызовет разрушений трубопровода и арматуры, рассчитанных на 1,6 МПа, а также не повредит подключенных приборов отопления, рассчитанных на давление 0,5-0,6 МПа.

2. Рассмотрим случай пуска того же насоса типа СЭ-1250-140, не оснащенного системой плавного пуска, на ту же магистраль Dу 500 мм. Время разворота насосной установки до номинальной производительности составляет около 5 с. В этом случае ГУ называется «прямым» ударом, т.к. время разворота насоса меньше времени «фазы удара». Проведя расчет, аналогичный предыдущему, получим результат: Н = 353,8 м или 3,54 МПа, что свидетельствуето ГУ, который вызовет разрушения трубопровода и приведет к массовому повреждению отопительных приборов систем отопления потребителей.

3. Для наглядности и полноты представления возможных последствий ГУ рассмотрим еще один пример – это случай несанкционированного закрытия секционирующей запорной арматуры на магистрали Dу 500 мм как и в выше приведенном примере ТС. Для случая внезапного (время закрытия арматуры менее «фазы удара») прекращения движения сетевой воды по трубопроводу, движущейся со скоростью 1,7 м/с при расходе 1200 м 3 /ч, ударное воздействие потока (изменение напора) на стенки трубопровода рассчитывается по формуле Н.Е. Жуковского для прямого удара, м: ленных сетевых насосов; 0,633 – длительность отопительного периода для Вологодской обл.

Читайте также:
Как отмыть стеклянную посуду для духовки от нагара и налета

Учитывая, что для стальных трубопроводов скорость распространения волны a приблизительно равно 1000 м/с, можно принять:

Внезапная принудительная остановка циркуляции в тепловой сети, вызванная закрытием секционной арматуры, приведет в данном примере к скачку давления на 1,7 МПа, что повлечет за собой самые серьезные последствия для трубопровода и отопительных приборов ТС.

Оценка вероятности возникновения ГУ

Как оценить вероятность возникновения ГУ в трубопроводах системы теплоснабжения? Эта вероятность равна произведению вероятностей событий возникновения причин, которые могут вызвать ГУ. Таких причин достаточно много и они перечислялись выше. Может происходить совпадение во времени 2-х или нескольких причин, способных привести к возникновению ГУ, но математическое ожидание случайных совпадений этих событий слишком мало. Большая вероятность возникновения одного из числа возможных событий, способного явиться причиной возникновения ГУ. В этом случае возникает необходимость ранжирования вероятных причин (событий) и выделения наиболее значимых. Рассмотрим вероятность включения центробежного сетевого насоса на открытую напорную задвижку, которая достаточно велика ввиду необходимости частого перехода по насосам (например, не менее 1 раза в месяц по графику) или по другим причинам. Воспользуемся методикой расчета вероятностей аварийных ситуаций на насосных подстанциях [2]. Эта вероятность может быть рассчитана по формуле:

где n = 1 – случай ошибочного включения сетевого насоса на открытую напорную задвижку; t=2 – число лет наблюдения; N = 3 – число установ-

Полученный результат вероятности ошибочных действий обслуживающего персонала в 2 раза превышает параметр потока отказов и поражает величиной значения вероятности возможной аварийной ситуации, т.е. почти в каждый отопительный сезон имеет место случай вероятного включения сетевого насоса на открытую напорную задвижку со всеми вытекающими последствиями. Зачастую случаи гидроударов выявить достаточно сложно по целому ряду причин, о которых в данной статье не идет речь, но они могут быть оценены специалистами для конкретной ТС и специфики ее эксплуатации.

1. Многие случаи появления неплотностей в ТС могут быть следствием ударного воздействия среды (увеличения или снижения) на ее элементы, причем место повреждения и причина, его вызвавшая, могут находиться на значительном расстоянии друг от друга.

2. При анализе потока отказов необходимо выявлять случаи ГУ, вероятность появления которых достаточна высока и реально существует.

3. В эксплуатационных инструкциях для обслуживающего персонала должно указываться время постепенного повышения (понижения) давления в трубопроводах ТС, которое должно превышать время «фазы удара», во избежание «прямого» ГУ.

4. Возможность проведения защитных мероприятий на трубопроводах ТС [3] и установка ЧРП на двигателях насосов (сетевых, подпиточ-ных), несомненно, положительно решает проблему возникновения ГУ и защиты трубопроводов и приборов ТС при условии их правильного проектирования, монтажа и обслуживания.

Литература

1. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник. Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др. /Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. -М.: Энергоиздат, 1982. -512 с.

2. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей. – М.: Стройиздат, 1989. – 261 с.

3. Шмырев Е.М. О защите оборудования источников тепла, тепловых сетей, систем теплопотребления от недопустимых изменений давления сетевой воды и гидравлических ударов // Электрические станции, 1998. №5. С. 57-64.

Как предотвратить появление гидроудара в системе отопления

Явление перепада давления по-другому называется гидроудар в системе отопления, организованной по схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя. Впрочем, иногда такое случается и в системе водоснабжения.

Давление в системе отопления

Как следствие – водопроводные трубы трещат и лопаются, горячая/холодная вода заливает квартиру. Результат – подмоченные стены, пришедшие в негодность обои, разъяренные соседи, грозящие судебным иском… В индивидуальном доме, в принципе, произойдет то же самое, за исключением последнего пункта. Поэтому важно сделать все, что от вас зависит, чтобы перепад давления в системе отопления не состоялся.

Что такое гидроудар и почему он происходит

Опасность гидроудара в системе отопления не надуманная, а вполне реальная. По статистике, именно из-за него происходит более половины всех бытовых разрушений трубопроводов, порывов радиаторов отопления и т.д.

С физической точки зрения гидроударом называют кратковременный, но мощный скачок рабочего давления в системе отопления, связанный с резким увеличением напора теплоносителя. Зачем давление в системе отопления? Для гарантированного перемещения теплоносителя с заданной скоростью и расходом.

Причины возникновения гидроудара

Гидроудару предшествуют посторонние звуки в трубопроводе, сопровождающиеся характерным «рычанием». Если трубопровод в свое время был нормально опрессован, то его разрушения может и не произойти. Но стоит ли полагаться на случай?

С гидроударом, который возможен на централизованных отопительных сетях возникает масса вопросов:

  1. Отчего скачет давление в системе отопления?
  2. Почему в вашем трубопроводе щелчки были, а у соседей нет?
  3. Надо ли было открывать кран Маевского или не надо?

В котедже причиной гидроудара может стать только халатность самих владельцев.

Гидроудару предшествует ситуация, когда теплоноситель по какой-то причине внезапно прекратил свое перемещение по трубопроводу, а потом резко возобновил его.

Читайте также:
Как обустроить гостиную в античном стиле

Представим себе, что поток встречает на пути некое препятствие (это может быть воздушная пробка или неожиданно перекрытый шаровой кран). В этом случае скорость потока начинает снижаться, но не мгновенно – ведь явление инерции никто не отменял. В то же время статическое давление в системе отопления начинает резко возрастать, поскольку циркуляционный насос исправно выполняет свои функции.

При перепаде давления в системе отопления более 25-30 атм. может произойти разрыв трубы. Вот почему опрессовку стоит выполнять при возможно больших испытательных давлениях. Использовать нужно не случайно приобретенные, а специально адаптированные под водные сети трубы водогазопроводные бесшовные по ГОСТ 3262-75 либо напорные металлопластиковые по ГОСТ 18599-2001.

Причинами гидроудара чаще всего являются:

  1. Пробный неудачный запуск, остановка, а затем повторный запуск циркуляционного насоса;
  2. Внезапная поломка насоса. Это может быть разрушение подшипника (часто возможное, если после окончания отопительного сезона насос не разбирался и не очищался), либо существенные известковые отложения на лопастях. Такое случается тогда, когда используемая в качестве теплоносителя вода – слишком жесткая.
  3. Резкое открытие/закрытие запорных вентилей, особенно, если это шаровой кран. При всех своих прочих достоинствах именно резко открывающие путь жидкости шаровые краны часто становятся причиной гидроудара.

Как избежать возможного гидроудара

Гидропневматическая промывка

Последствия гидроудара особенно губительны в двух случаях: при старых изношенных трубопроводах и при неграмотной эксплуатации системы водяного теплого пола. Поскольку первый вариант для системы индивидуального отопления маловероятен, то при обустройстве водяного теплого пола на стадии проверки системы необходимо особенно скрупулезно выяснить причины возможного падения давления в системе отопления. Все утечки необходимо ликвидировать до укладки покрытия, иначе предстоят очень трудоемкие и кропотливые восстановительные работы.

Вообще, опасность гидроудара повышается с удлинением трубопроводов. Падение давления в них может быть вызвано не только поломкой циркуляционного насоса, но также и значительными гидросопротивлениями. Например, при укладке отопительной сети были использованы трубы разных диаметров, которые были «приведены к общему знаменателю» при помощи переходников. В таких местах падение давления в системе отопления неизбежно.

Снижению риска гидроудара способствуют следующие меры.

Автоматический запуск и остановка отопительного контура, правильный подбор модели циркуляционного насоса

Автоматика может и должна быть настроена на плавное изменение статического давления в системе отопления. Для этого подойдет, например, использование насоса с автоматическим изменением числа оборотов. При этом резкий перепад давления в системе отопления практически невозможен: насос плавно включится, и так же плавно остановится.

Насосы с дискретной регулировкой числа оборотов всего лишь снижают вероятность гидроудара, но не устраняют опасность полностью. Более совершенные модели с электронным управлением снабжены встроенным частотным преобразователем, который плавно изменяет число оборотов.

Установка компенсаторов

Циркуляционный насос

К их числу относятся гасители гидроударов и демпферы/гидроаккумуляторы Гаситель гидроудара – специальный бачок, снабженный мембраной и встроенным воздушным клапаном. Он устанавливается на тех участках отопительного контура, где перепады давления в системе отопления скорее всего возможены.

Если в контуре была предусмотрена установка манометров, то по их показаниям при запуске/остановке системы отопления представляется вероятным оценить, имели ли место скачки давления в системе отопления и наблюдались ли немотивированные перепады. Количество устанавливаемых гасителей гидроударов не ограничивается. Демпфер устанавливается на напорной магистрали и стабилизирует рабочее давление в системе отопления.

Шунтирование с помощью модернизации термоизолирующего клапана

Если отопление автономное, то это способ достаточно прост и эффективен. В клапане прокалывается отверстие малого диаметра (до 0,5 мм). На надежность работы прибора это никак не повлияет, а опасность гидроудара уменьшит. Правда, для этого на входе в отопительный контур следует устанавливать достаточно эффективные водные фильтры. При загрязненной воде или недостаточной ее очистке шунтирование бессильно.

Более дорогие устройства, работающие по этому принципу, – термостаты, имеющие защиту от гидроудара. Если падает давление в системе отопления, то такой термостат плавно открывает/закрывает управляющий клапан.

Профилактика системы отопления

Профилактика системы отопления

Производится после окончания монтажа отопительной системы и заключается в ее балансировке. В ходе такой балансировки проверяется стабильность рабочего давления в системе отопления с использованием манометров.

Производится балансировка в следующей последовательности:

По самому холодному помещению выставляется максимально открытое положение кранов – входного и выходного – на отопительном приборе, а затем очень медленно краны закрываются.

В определенный момент будет ощущаться ток теплоносителя через отопительный прибор, сопровождающийся появлением легких вибраций. В этот момент терморегулятор фиксируют и чуть закрывают. Опасность гидроудара минимизирована.

А зачем давление в системе отопления? Ведь если нет давления, то нет и гидроудара. Увы, естественная циркуляция теплоносителя применима далеко не во всех случаях. Поэтому легче предотвратить гидроудар, чем бороться с его последствиями.

Грамотная прокладка системы отопления, применение специализированного оборудования и инструментов, а также неукоснительное следование эксплуатационным требованиям при запуске и обслуживании отопительной системы значительно продлят ей срок надежной эксплуатации, сохранив систему от разрушения во время гидроудара.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: