Последствия от возникновения гидроудара, могут привести к значительному ущербу. Поэтому необходимо принимать все меры для предотвращения резкого изменения давления в трубопроводах.
Гидравлический удар подразделяется на два типа, в зависимости от того, повышается или понижается давление в трубопроводе:
Положительный – при быстром повышении давления в трубопроводе. Это может произойти, при быстром закрытии запорной арматуры или при включении насосного оборудования.
Отрицательный – при резком понижении давления в трубопроводе, которое возникает при открытии запорной арматуры (задвижка, кран, вентиль) или отключении насосного оборудования.
Гидроудары возникают в основном из-за следующих причин:
Изменение скорости потока рабочей среды возникает из-за резкого открывания или закрывания вентилей, задвижек и прочей запорной арматуры;
Включение или отключение насосов может повлечь резкое изменение давления в трубопроводе;
Наличие резких перепадов сечения труб в системе также влечет за собой возникновение гидроудара;
Воздушные пробки, возникающие в системе водопровода или отопления, противоположно направленный поток рабочей среды и прочие преграды в трубопроводе тоже являются причиной гидроудара.
В основном гидравлический удар в трубопроводе возникает, когда трубопроводная арматура резко закрывается. При постоянном потоке воды в трубопроводе и давление постоянно. Но, как только происходит резкое перекрытие потока рабочей среды, давление на стенки трубопровода увеличивается в несколько раз. В итоге могут лопнуть трубы или повредиться прокладки в местах присоединения труб и трубопроводной арматуры.
При резком открывании арматуры рабочая среда с большим ускорением устремляется в область с более низким давлением, которая находится за открытой арматурой. В данной ситуации опасности подвергаются места, находящиеся после запорного оборудования.
Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения гидроудара необходимо соблюдать правила монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций. Но, только этого недостаточно. Для более полной уверенности необходим комплексный подход, соблюдение правил безопасности и технических инструкций.
Проще говоря, чтобы защитить трубопроводные системы от гидроудара необходимо:
При плавном закрывании крана давление в трубопроводе будет постепенно выравниваться. Ударная волна, возникающая при этом процессе будет иметь незначительную силу, и следовательно, мощность гидравлического удара будет минимальной. Плавное открывание и закрывание запорной арматуры необходимо выполнять не только на промышленных объектах, но когда запускается водоснабжение и отопление в частном доме.
Такое устройство представляет из себя отрезок трубы из эластичного пластика либо каучука, которым заменяется часть жёсткой трубы. Монтируется оно перед термостатом по направлению движения рабочей жидкости. В случае возникновения гидравлического удара происходит растяжение стенок эластичного отрезка трубы, и сила гидроудара значительно гасится.
Гидравлический аккумулятор применяется для поддержания стабильного давления жидкости в трубопроводной системе. Такие устройства выполнены в виде металлического герметичного бака с расположенными внутри эластичной мембраной и воздушным клапаном. В момент возникновения гидроудара, эластичная мембрана перемещается - это позволяет вместить излишек жидкости. Когда давление нормализуется, уменьшается, то мембрана возвращается в исходное положение под воздействием воздуха, расположенного с обратной стороны.
Специальные регуляторы, частотные преобразователи и прочие подобные приборы позволяют плавно регулировать снижение или увеличение скорости вращения насосных валов, которые влияют на скорость движения рабочей среды. Это позволяет уменьшить силу воздействия и снизить риск появления гидроударов. Чтобы обеспечить плавный пуск и остановку насосов в современных системах применяются специальные клапаны, работающие под управлением электричества.
Также запорная арматура может закрываться автоматически, поэтому применяются автоматические устройства плавного открытия и закрытия арматуры. Конечно вся эта электроника позволяет исключить человеческий фактор, но ставит всю систему в зависимость от электричества. Такие системы необходимо оборудовать резервным источником электроэнергии.
Байпас - это дополнительный участок трубопровода, который монтируется в качестве обходного канала и служит для регулирования пропускной способности трубопроводной системы.
Защитный клапан реагирует на скачки давления и предохраняет систему от гидроударов. Принцип работы таких устройств достаточно прост. Как только давление рабочей среды в местах установки клапанов превышает допустимое, то клапан сразу открывается и происходит сброс давления. Как только давление уменьшается и приходит в норму – клапан закрывается.
Также эти клапаны надо устанавливать рядом с насосом. Предохранительный клапан защищает насосное оборудование в случае непредвиденной остановки в момент отключения электричества.
Данные устройства необходимы для успешной борьбы с воздушными пробками, которые являются одной из причин возникновения гидравлических ударов. Воздушные клапаны отводят газы из трубопроводной системы, образовавшиеся в процессе работы.
Скорость движения рабочей среды в трубопроводе большего диаметра меньше, чем в трубах с маленьким диаметром. Следовательно, уменьшается возможность возникновения гидроудара. Однако, этот способ гораздо затратнее, так как стоимость труб большего диаметра гораздо выше.
Чтобы избежать последствий, возникающих после гидроударов, необходимо выполнять все рекомендации специалистов. Тем самым защитить всю трубопроводную систему от возникновения гидравлических ударов. Это позволит обеспечить бесперебойную и эффективную работу системы на протяжении длительного времени.