L'un des principaux problèmes du fonctionnement des systèmes de chauffage autonomes et de l'alimentation en eau est la perte de charge. Les coups de bélier dans le système d'alimentation en eau et le chauffage de l'eau, résultant de cette chute brutale, peuvent provoquer de graves dommages. Il faut qu'il soit prévenu, d'accord?
Nous dirons comment prévenir le phénomène et en neutraliser les conséquences négatives en assurant la continuité des contours. Vous apprendrez de nous quelles méthodes sont utilisées pour éliminer les coups de bélier dans les systèmes transportant de l’eau vers des vannes de remplissage d’eau et des appareils de chauffage.
La nature du coup de bélier est démontée dans l'article présenté pour examen. Répertorie les mesures préventives qui empêchent la survenue d'une situation dangereuse. Des schémas, des illustrations et des vidéos sont joints pour la perception visuelle d’un sujet difficile.
Contenu de l'article:
- Qu'est-ce qu'un coup de bélier?
- Causes du coup de bélier
-
Comment éviter les problèmes?
- Option n ° 1. Superposition du système
- Option n ° 2. Application de dispositifs automatiques
-
Moyens de mise à niveau complexe du système
- Méthode n ° 1. L'utilisation de compensateurs et d'amortisseurs
- Méthode n ° 2 Installation d'une soupape de sécurité à membrane
- Méthode n ° 3. Equiper une vanne de régulation thermostatique d'un shunt
- Méthode n ° 4. Utilisation d'un thermostat avec super protection
- Maintenance préventive
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Qu'est-ce qu'un coup de bélier?
Le choc hydraulique est une augmentation de pression à court terme mais significative dans un système rempli de liquide. Ce phénomène se produit au moment de la collision du flux de fluide avec un obstacle sur son chemin. Les exemples caractéristiques de l’apparition de telles barrières incluent un chevauchement important des vannes, un arrêt brusque de la pompe, un sas, etc.
Face à un obstacle, l'écoulement de l'eau par inertie continue de suivre la vitesse avec laquelle il s'est déplacé jusqu'à l'apparition d'une barrière. Les premières couches en contact avec un obstacle sont compactées à la même vitesse en raison de l'arrivée des couches suivantes.
En raison de l’injection constante de nouvelles couches d’écoulement, la pression augmente rapidement et le fluide «recherche» un moyen de vider sa partie afin de la décharger.
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Les conséquences d'un coup de bélier dans l'alimentation en eau et le système de chauffage ne peuvent pas toujours être déterminées immédiatement. Parfois, le circuit a l'air et fonctionne assez normalement.
Cependant, l'impact des coups de bélier aura nécessairement une incidence sur les performances du réseau. Par exemple, entraînera une dépressurisation du tuyau le long de la soudure
Une conséquence commune d'un coup de bélier dans l'alimentation en eau est un tuyau de métal cassé à travers le raccord fileté.
Les canalisations en plastique et en plastique sont extrêmement sensibles aux impacts hydrauliques. De telles situations ne devraient pas être autorisées, surtout si les tuyaux sont posés de manière cachée.
Les coups de bélier rendent presque toujours les joints d'étanchéité des tuyauteries sanitaires non rentables - raccords de joints et dévidage des joints des tuyaux
Il arrive souvent que les corps des robinets d’eau et des filtres se fendent en raison d’un coup de bélier. Une petite fistule qui est apparue au début est sûre d'augmenter et elle coulera
Après une exposition à la pression, dépassant souvent les paramètres de fonctionnement, les réglages d'usine des manomètres sont perdus ou deviennent généralement inutilisables.
Habituellement, après l’apparition et l’impact du coup de bélier, les débitmètres doivent être retirés et étalonnés à nouveau.
Danger de coup de bélier
Rupture de tuyaux en métal soudé
Fil d'eau cassé
Rupture de tuyau en plastique
Dommages causés aux bobines et aux joints
Vannes d'arrêt dans la plomberie
Défaillance des manomètres
Problèmes avec les compteurs d'eau
Une situation similaire se produit presque toujours lorsque le flux est interrompu robinet à tournant sphérique ou un verrou. À première vue, le phénomène peut sembler inoffensif. Et parce que beaucoup de propriétaires ne lui accordent pas une attention particulière.
Mais en fait, lorsqu’on détecte les conditions préalables d’un défaut de maturation des tuyaux et des raccords, il est utile de l’éliminer le plus tôt possible. En effet, à cause des chocs hydrauliques, des fissures et des fissures apparaissent dans le système de chauffage, ainsi que des dommages matériels.
Ce grave problème peut être précédé de claquements et de coups, ainsi que de bruits parasites dans les conduites d'alimentation en eau, accompagnés d'un «grondement» caractéristique.
Le clignotement se produit principalement dans les endroits où les plus gros tuyaux sont reliés à des tuyaux de plus petite section. L'eau qui coule le long de leurs murs intérieurs fait face à un imparfait, mais reste un obstacle.
L'apparition régulière de coups de bélier affecte le fonctionnement du système, réduisant considérablement sa durée de vie.
En cas de situation d’urgence, sous l’effet d’un choc hydraulique, peut souffrir:
- équipement (l’étanchéité des canalisations est brisée et les appareils de chauffage sont détruits);
- la propriété (l’eau provenant du réseau endommagé inonderait le logement et endommagerait le mobilier);
- les ménages (En cas de violation du système de chauffage, il existe un risque de brûlures thermiques graves).
Selon des données statistiques, la «part du lion» des accidents de pipeline, soit environ 60%, est due à un choc hydraulique. Le plus souvent, les effets négatifs d'un tel effet peuvent être observés dans des conduites usées, couvertes de corrosion.
Les conséquences des impacts hydrodynamiques réguliers peuvent être imprévisibles, et la plus commune d'entre elles est une avancée décisive.
La plupart des problèmes qu'il livre à de longs pipelines, par exemple, lors de l'arrangement "Sol chaud"à travers les circuits dont le liquide chauffé à une certaine température circule.
L’étendue des dégâts dépend en grande partie du lieu d’occurrence de l’obstacle: si c’est au début long pipeline, la valeur de la pression accrue sera insignifiante, mais si à la fin - beaucoup plus élevé.
Le plus souvent, l'effet se manifeste lorsque des tuyaux de différents diamètres ont été utilisés pour la pose du système de chauffage. Si les conduites "mélangées" à l'aide d'adaptateurs ne sont pas amenées à un "dénominateur" commun, une augmentation de la pression dans le système de chauffage est inévitable. Dans cette situation, pour protéger le système, le circuit est équipé d'une vanne spéciale - un thermostat.
Causes du coup de bélier
La nature physique de ce phénomène réside dans la perte totale ou la réduction significative de la capacité des conduites d’eau, ce qui entraîne une augmentation de la pression du fluide dans le système.
Dans les maisons où les communications techniques étaient conçues et équipées avec des techniques illettrées, il est souvent possible d’entendre des tapotements caractéristiques.
Ils sont une manifestation externe des coups de bélier et se produisent lorsqu'une circulation de fluide s'arrête soudainement dans un système fermé, puis son mouvement reprend également de manière soudaine.
Dans le rôle d'obstacles naturels dans le pipeline, souvent des bouchons d'air, des adaptateurs d'un diamètre plus grand à un plus petit, ou des vannes d'arrêt installées
Si un obstacle se crée sur le trajet d’un courant d’eau se déplaçant à une certaine vitesse, sa vitesse de déplacement ralentit et le volume continue d’augmenter. Ne trouvant aucune issue, il forme une onde arrière qui, entrant en collision avec la masse d’eau principale, augmente la pression dans le système. Parfois, il peut atteindre un seuil de 20 atm.
En raison de l'étanchéité de la ligne, le volume accumulé n'a nulle part où aller, mais une énergie puissante cherche toujours à trouver une issue vers l'environnement extérieur. La force d’impact résultant d’une telle collision crée un danger d’éclatement de la conduite qui ne dispose pas d’une marge de sécurité suffisante.
Pour cette raison, pour la configuration du système, il est nécessaire d’utiliser des conduites eau-gaz, correspondant à GOST 3262-75, ou analogues en métal-plastique sous pression produits selon GOST 18599.
De l'impact permanent de l'énergie hydraulique, le pipeline lui-même et les éléments rigides du système vont s'effondrer progressivement ou rapidement.
Les principaux facteurs provoquant l'apparition de coups de bélier dans les canalisations sont les suivants:
- interruptions de fonctionnement ou défaillance de la pompe de circulation;
- la présence d'air dans un système en boucle fermée;
- les pannes de courant;
- avec un chevauchement soudain des valves.
Augmentation à court terme de la pression dans un circuit fermé due à la décharge de fluide sur le groupe des problèmes peuvent survenir si la roue commence son mouvement à grande vitesse lorsque la pompe est en marche.
Récemment, avec l'arrangement système de chauffage autonome à la place des anciennes vannes et vannes, on utilise de plus en plus des vannes à bille dont le dispositif ne permet pas un fonctionnement en douceur.
Leur capacité à produire un effet à grande vitesse a un revers, l'une des causes les plus courantes d'un coup de bélier.
Si, au démarrage, le système ne libère pas d’air, lors de l’ouverture de la vanne à boisseau sphérique, il se produit une collision d’air avec un fluide pratiquement incompressible.
En termes de sécurité, les tarauds sont plus préférables car, en raison du déroulement progressif de la boîte d’essieu, ils permettent une ouverture / fermeture en douceur des soupapes.
Une situation similaire se produit lorsque de l'air n'est pas libéré du circuit avant le démarrage du système. Au moment de l’ouverture du robinet, l’eau du robinet fait face à un sas qui, dans un système fermé, est une sorte d’amortisseur pneumatique.
Comment éviter les problèmes?
Réduire l'intensité et neutraliser l'effet de la surpression aidera à protéger efficacement le système d'alimentation en eau.
Les mécanismes de protection des systèmes autonomes contre les chocs hydrauliques visent dans la plupart des cas à lisser le flux de masse d'eau
Un certain nombre de mesures de base sont utilisées pour éviter de créer une surpression unique et permanente dans une section distincte du circuit et dans le système dans son ensemble.
Option n ° 1. Superposition du système
C'est l'une des exigences de base pour le démarrage et l'arrêt des systèmes de tuyauterie, ce qui est clairement énoncé dans les documents réglementaires.
Le fait est que l’énergie des coups de bélier due à l’élasticité des parois du tuyau n’agit simultanément pas avec toute sa force. En raison de la compensation des déformations élastiques, il est divisé en plusieurs intervalles de temps.
Et donc, avec la même force d’impact totale, la puissance d’impact à un moment donné diminuera considérablement. Grâce à un démarrage en douceur, il est possible de prolonger le processus d’accumulation de pression, en minimisant les dommages importants causés au système.
Lors du choix des vannes, la préférence devrait être donnée aux produits ayant une durée d’eau relativement grande.
Les grues, dont la conception crée un écart important jusqu'au moment de la fermeture de l'eau, sont installées au stade de l'installation de l'équipement.
Option n ° 2. Application de dispositifs automatiques
L'automatisation doit être configurée pour une correction en douceur de la pression statique dans le système. Pour obtenir l'effet souhaité, l'installation de pompes à changement de vitesse automatique ou d'unités à commande électronique, équipées de convertisseurs de fréquence intégrés, est utile.
L'utilisation de systèmes automatiques permettra de contrôler l'écoulement du fluide, ainsi que de lire le témoignage de sa pression dans la conduite
Les pompes équipées d'un réglage automatique du régime moteur peuvent augmenter / diminuer progressivement la pression dans le système. Dans le même temps, le logiciel effectue simultanément deux tâches: il suit l'évolution de la pression dans le système d'alimentation en eau et ajuste automatiquement la pression.
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Les systèmes de contrôle automatique des équipements de pompage dans les réseaux d’alimentation en eau autonomes ne fonctionnent qu’en tandem avec des accumulateurs hydrauliques.
Le réservoir hydraulique inclus dans le circuit avec une membrane élastique à l'intérieur vous permet de créer une alimentation en eau et de former une chambre à air de compensation qui atténuera les effets de l'excès de pression.
Dans les systèmes de chauffage fermés, un réservoir à membrane, un vase d'expansion, peut être empêché par un choc hydraulique. Il est rouge, de structure similaire au réservoir hydraulique, mais il effectue exclusivement un travail de compensation de pression lors de la détente du liquide de refroidissement.
Si le système d’alimentation en eau comprend des stations de pompage supplémentaires conçues pour le pompage l'eau du réservoir au consommateur, la responsabilité de réduire l'action du coup de bélier est partiellement attribuée à d'entre eux
Accumulateur contre coup de bélier
Action du réservoir à membrane
Cuve à membrane pour chauffage fermé
Station de pompage supplémentaire
Moyens de mise à niveau complexe du système
La modernisation complète du système implique l'installation d'équipements destinés à neutraliser les effets de la surpression.
Méthode n ° 1. L'utilisation de compensateurs et d'amortisseurs
Dampers et hydroaccumulateurs remplir simultanément trois fonctions: collecter le liquide, tout en éliminant son volume supplémentaire du système, et aider à prévenir les phénomènes indésirables.
Le dispositif compensateur, dont le rôle effectue l'accumulateur, est réglé dans le sens le mouvement de l'eau dans les intervalles du circuit de chauffage, où la probabilité de fluctuations de pression dans le système.
L'accumulateur ou l'extincteur est un ballon en acier d'un volume maximal de 30 litres, dont deux séparés par une section en caoutchouc ou en membrane de caoutchouc.
En cas de surpression dans le système, la colonne d’eau de la première section commence à appuyer sur la membrane de séparation, ce qui la fait fléchir dans la direction de la chambre à air.
Lorsque la pression augmente, les coups de bélier «tombent» dans le réservoir. En raison de la flexion de la membrane en caoutchouc dans la direction de la chambre à air au moment de l'élévation de la colonne d'eau, l'effet de l'augmentation artificielle du volume du contour est obtenu.
Les tuyaux en caoutchouc renforcé résistant à la chaleur ou en plastique élastique sont utilisés comme dispositifs d’amortissement.
Le matériau élastique des dispositifs d’amortissement éteint spontanément l’énergie d’un coup de bélier au point où la pression a atteint une valeur critique.
Pour obtenir l’effet souhaité, il suffit d’utiliser un produit d’une longueur de 20 à 30 cm. Si la longueur du pipeline est plus grande, la surface de l’amortisseur augmente de 10 cm supplémentaires.
Méthode n ° 2 Installation d'une soupape de sécurité à membrane
Une soupape de sécurité du type à diaphragme est placée à la sortie de la canalisation, près de la pompe, afin de libérer une quantité d’eau prédéterminée avec une surpression.
La soupape de sécurité, équipée d'un joint rigide qui sert de limiteur de pression rapide, est un fusible autonome fiable.
Selon le fabricant et le type de modèle, la soupape de sécurité est actionnée par une commande électrique du contrôleur ou à l'aide d'un pilote à action rapide.
L’appareil se déclenche lorsque la pression dépasse le niveau de sécurité, protégeant station de pompage avec un arrêt soudain de l'équipement. Au moment d'une montée de pression dangereuse, il s'ouvre complètement et lorsqu'il retombe à un niveau normal, le régulateur se ferme lentement.
Méthode n ° 3. Equiper une vanne de régulation thermostatique d'un shunt
Le shunt est un tube étroit avec une lumière de 0,2 à 0,4 mm qui s’installe dans le sens de la circulation du liquide de refroidissement. La tâche principale de l'élément - avec l'apparition de la surcharge progressivement réduire la pression.
Un tube étroit dont la section ne dépasse pas 0,2-0,4 mm est placé du côté de l'entrée du liquide dans le thermostat
La méthode de manœuvre est utilisée lorsque arrangement de systèmes autonomes, lequel pipeline est fabriqué uniquement à partir de nouveaux tuyaux. Cela est dû au fait que la présence de rouille et de sédiments dans les vieilles canalisations peut réduire l'efficacité du shunt à «non». Pour cette raison, lors de l'utilisation d'un shunt à l'entrée du circuit de chauffage, il est recommandé d'installer des filtres à eau efficaces.
Méthode n ° 4. Utilisation d'un thermostat avec super protection
Ce type de fusible surveille la pression dans le système et ne lui permet pas de fonctionner une fois que l’indicateur a atteint un point critique. L'appareil est équipé d'un mécanisme à ressort placé entre la tête thermique et la vanne. Le mécanisme à ressort est activé en surpression, empêchant la vanne de se fermer complètement.
Ces thermostats sont installés strictement selon la direction indiquée sur le boîtier.
Maintenance préventive
En plus de respecter scrupuleusement les règles d'exploitation des conduites, des mesures préventives rapides aident à prévenir les accidents. Après tout, tous les processus du système d'alimentation en eau ou du circuit de chauffage sont interconnectés. Et le coup de bélier n’est que la «goutte» destructive finale qui peut avoir des conséquences négatives dans le contexte de l’état technique insatisfaisant du système d’alimentation en eau.
Les vibrations de la tuyauterie et les modifications des valeurs de pression contribuent à la formation de microfissures dans la structure métallique. Les défauts formés au fil du temps au début des coups de bélier se manifestent immédiatement dans les zones de stress interne accru: joints mécaniques, coudes et soudures.
La prévention consiste à équilibrer le système de chauffage, qui est effectué après l’achèvement de l’installation ou la réparation du chauffage dans une maison privée.
Le principal complexe de travail effectué dans la prévention:
- bilan de santé du groupe de sécurité: soupape de sécurité, purgeur d’air et manomètre;
- contrôle périodique de la pression derrière le diaphragme du vase d'expansion, et si des résultats insatisfaisants sont trouvés, et son ajustement;
- test d'étanchéité du système et vérifier le degré d'usure des tuyaux;
- suivi de la position de la vannevannes d'arrêt et de contrôle pour les fuites;
- vérification régulière des filtres, calorifuge, sable et particules de rouille, si nécessaire - éléments de nettoyage et de lavage;
Prévention visant à maintenir le bon état de l’approvisionnement en eau et système de chauffage, inclut des types simples de travail. Mais vous ne devriez pas les ignorer. Après tout, cela peut entraîner des dépenses considérables en argent et en temps pour des travaux de réparation complets.
Ces mesures de protection sont plus efficaces si elles sont appliquées dans un complexe. Mais grâce à une approche intégrée de la résolution d'un problème, vous pourrez neutraliser les conséquences négatives et prolonger ainsi la durée de vie du système.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vidéo n ° 1. Coup de bélier au fur et à mesure:
Vidéo n ° 2. Test de l'efficacité de l'amortisseur:
Les coups de bélier dans le système d'alimentation en eau sont fréquents et peuvent causer des dommages graves. Et votre tâche est de résoudre le problème le plus rapidement possible.Après tout, si vous répétez la situation, les éléments du système vont bientôt échouer. Et réparer après cela coûtera beaucoup plus cher.
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