Гідроудари в системі водопостачання - причини, наслідки та як їх уникнути

Що таке гідроудар

Підставою для виникнення гідроударів в будь-якої інженерної мережі є властивість практичної несжимаемости рідини. Потік води виливається зі звичайного кухонного змішувача можна перекрити одним поворотом ручки. Натикаючись на що з'явилося перешкоду, вода збуджує пружну зворотну хвилю. Оскільки подітися їй нікуди (трубопровід герметичний), то її енергетика стикається з йдуть по інерції назустріч потоком рідини. Власне сила удару при такому зіткненні визначається саме неможливістю поглинання енергії взаємодії частин потоку стисненням середовища. Але в трубах малого діаметра подібні процеси мінімальні.

Відчутно же воно проявляється при великих швидкостях потоку, жорсткому трубопроводі великих розмірів (довжина, діаметр) і різкому перекритті робочого просвіту на окремому відрізку. Взагалі гідроудари в системі водопостачання можуть бути згладжені еластичністю трубного матеріалу або наявністю компенсаторів. Крім того, амортизувати такі поштовхи можуть опинилися в напірному контурі повітряні пробки. Правда в будь-якому випадку енергія поштовху буде колишньою. Просто її вплив стане значно менше, чого цілком вистачає для запобігання розривів в реальних прецедентах.

Саме принцип згладжування різкості поштовху водної маси лежить в основі більшості захисних конструкцій та обладнання.

Як усунути причину гідроударів?

Основним варіантом протидії гідравлічних ударів прийнято вважати скорочення швидкості перекриття потоку води. Для цього застосовують засувки з довгим штоком, завдяки чому процес закриття сповільнюється. Але для подібної арматури необхідно збільшити пропускну діаметр трубопроводів.

Усунути загрозу гідроудару можна за допомогою переробки напірного контуру, його модернізації. Одним з рішень може стати врізка в жорсткий водопровід ділянки з більш еластичного речовини. Таким може бути пластик або металопластик. Для отримання бажаного результату досить 300-400 мм матеріалу. Крім цього, на прямий (стояковий) ділянку трубопроводу монтують компенсатор у вигляді літери "П", що також скорочує швидкість рідини. У гарячому водопостачанні подібну роль може виконувати полотенцесушитель.

Більш просунутим методом захисту є запобіжний клапан, який випускає задану кількість води при різкому збільшенні тиску / напору. Тим самим знижується навантаження на матеріал і обладнання водопостачання. Важливо відрегулювати функцію клапана, при якій він буде починати діяти. При занадто високому параметрі відкриття гідравлічні удари запобігти не вийде.

У сучасних локальних водопроводах для приватного сектора захист від гідроударів покладається на гідроакумулятори різних типів і конструкцій. Як правило, ці резервуари вже входять в комплект насосної станції. Сам накопичувач зазвичай виконаний у вигляді ємності об'ємом в 30 і більше літрів, яка всередині розділена потужної каучукової мембраною на водну і повітряну зони. В першу під надлишковим тиском (коли воно є) періодично закачується рідина (вода), в другу - повітря під розрахунковим тиском. При цьому гідроудари в системі водопостачання теж «скидаються» в цю ємність. Після нормалізації напору води пружна перемичка видавлює розтягнувшись її рідина назад в труби.

Практика показує, що залучення саме гідроакумулятора служить найбільш ефективним захистом від гідравлічних поштовхів в напірному контурі водопостачання.