Uno dei problemi principali nel funzionamento di sistemi di riscaldamento autonomi e di approvvigionamento idrico è la caduta di pressione. Il colpo d'ariete nel sistema di approvvigionamento idrico e il riscaldamento dell'acqua, derivanti da questa forte caduta, possono causare seri danni. Ha bisogno di essere avvertito, d'accordo?
Diremo come prevenire il fenomeno e neutralizzare le sue conseguenze negative, garantendo la continuità dei contorni. Imparerai da noi quali metodi vengono utilizzati per eliminare il colpo d'ariete nei sistemi di trasporto dell'acqua alle valvole di riempimento dell'acqua e ai dispositivi di riscaldamento.
La natura del colpo d'ariete è smontata nell'articolo presentato per la revisione. Elenca le misure preventive che precludono il verificarsi di una situazione pericolosa. Schemi, foto-illustrazioni e video sono allegati per la percezione visiva di un argomento difficile.
Contenuto dell'articolo:
- Cos'è un colpo d'ariete?
- Cause del colpo d'ariete
-
Come evitare problemi?
- Opzione # 1. Sistema uniforme si sovrappongono
- Opzione # 2. Applicazione di dispositivi automatici
-
Modi di aggiornamento del sistema complesso
- Metodo # 1. L'uso di compensatori e ammortizzatori
- Metodo # 2. Installazione di una valvola di sicurezza del tipo a diaframma
- Metodo # 3. Dotare una valvola di controllo termostatica con uno shunt
- Metodo # 4. Utilizzo di un termostato con super protezione
- Manutenzione preventiva
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Cos'è un colpo d'ariete?
Lo shock idraulico è un picco di pressione a breve termine ma significativo in un sistema pieno di liquido. Questo fenomeno si verifica al momento della collisione del flusso del fluido con un ostacolo sul suo percorso. Gli esempi caratteristici della presenza di tali barriere includono una forte sovrapposizione di valvole, un arresto improvviso della pompa, una camera di equilibrio, ecc.
Di fronte a un ostacolo, il flusso di acqua per inerzia continua a fluire con la velocità con cui si sposta fino alla comparsa di una barriera. I primi strati che sono in contatto con un ostacolo vengono compattati alla stessa velocità a causa dell'arrivo degli strati successivi.
A causa dell'iniezione costante di nuovi strati di flusso, la pressione aumenta rapidamente e il fluido sta "cercando" un modo per scaricare la sua parte per scaricarla.
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Le conseguenze del colpo d'ariete nella rete idrica e nel sistema di riscaldamento non possono sempre essere determinate immediatamente. A volte il circuito sembra e funziona abbastanza normalmente.
Tuttavia, l'impatto del colpo d'ariete influenzerà necessariamente le prestazioni della rete. Ad esempio, causerà depressurizzazione del tubo lungo la saldatura
Una conseguenza comune di un colpo d'ariete nella rete idrica è un tubo metallico rotto attraverso la connessione filettata.
Le tubazioni in metallo-plastica e plastica sono estremamente sensibili agli urti idraulici. Tali situazioni non dovrebbero essere consentite, specialmente se i tubi sono posati in modo nascosto.
Il colpo d'ariete rende quasi sempre inutilizzabili le guarnizioni idrauliche sanitarie: guarnizioni e avvolgimenti delle giunzioni dei tubi
Ci sono casi frequenti quando i corpi di rubinetti e filtri dell'acqua si dividono a causa di un colpo d'ariete. Una piccola fistola che apparve in un primo momento aumenterà sicuramente e scorrerà
Dopo l'esposizione alla pressione, molte volte superando i parametri operativi, le impostazioni di fabbrica dei manometri vengono perse o diventano generalmente inutilizzabili.
Di solito dopo il verificarsi e l'impatto del colpo d'ariete, i misuratori di flusso d'acqua devono essere rimossi e calibrati di nuovo.
Pericolo di colpi d'ariete
Rottura di tubi metallici saldati
Filo del tubo dell'acqua rotto
Rottura del tubo di plastica
Danneggiamento delle bobine e delle guarnizioni
Valvole di intercettazione in impianto idraulico
Guasto dei manometri
Problemi con i contatori dell'acqua
Una situazione simile si verifica quasi sempre quando il flusso si rompe valvola a sfera o latch. A prima vista, il fenomeno può sembrare innocuo. E poiché molti proprietari non gli prestano particolare attenzione.
Ma in effetti, quando si individuano i presupposti per un difetto di maturazione in tubi e raccordi, vale la pena eliminarlo il prima possibile. Infatti, a causa di shock idraulico, si verificano spaccature e crepe nell'impianto di riscaldamento, oltre a danni alle apparecchiature.
Questo grave problema può essere preceduto da scatti e urti, nonché da rumori estranei nelle condotte idriche, accompagnati da un caratteristico "ringhio".
Il lampeggio si verifica prevalentemente in quei luoghi in cui i tubi più grandi sono collegati a tubi di sezione più piccola. L'acqua che corre lungo le loro pareti interne si affaccia su un imperfetto, ma è ancora un ostacolo.
Il verificarsi regolare del colpo d'ariete influisce negativamente sul funzionamento del sistema, riducendo significativamente la sua durata.
In caso di situazioni di emergenza dall'effetto di shock idraulico può soffrire:
- attrezzatura (la tenuta delle tubazioni è interrotta e i dispositivi di riscaldamento sono distrutti);
- proprietà (l'acqua che fuoriesce dalla rete danneggiata invade l'alloggiamento e danneggia i mobili);
- famiglia (se si verifica una violazione nel sistema di riscaldamento, sussiste il pericolo di gravi ustioni termiche).
Secondo i dati statistici, la "parte del leone" degli incidenti nei gasdotti, che è di circa il 60%, è dovuta allo shock idraulico. Più spesso, gli effetti negativi di un tale effetto possono essere osservati in tubi logori, coperti di corrosione.
Le conseguenze dei normali impatti idrodinamici possono essere imprevedibili e la più comune tra queste è una svolta.
La maggior parte del problema è che consegna lunghi condotti, per esempio, durante la sistemazione "Piano caldo"attraverso i circuiti di cui circola il liquido riscaldato a una determinata temperatura.
Il grado di danno dipende in gran parte dal luogo in cui si verifica l'ostacolo: se è all'inizio lungo oleodotto, il valore della pressione aumentata sarà insignificante, ma se alla fine molto più alto
Molto spesso, l'effetto si manifesta quando i tubi di diversi diametri sono stati coinvolti nella posa del sistema di riscaldamento. Se i tubi "misti" con l'aiuto di adattatori non sono portati ad un comune "denominatore", è inevitabile un aumento della pressione nell'impianto di riscaldamento. In questa situazione, per proteggere il sistema, il circuito è dotato di una valvola speciale - un termostato.
Cause del colpo d'ariete
La natura fisica di questo fenomeno sta nella completa perdita o riduzione significativa della capacità dei tubi dell'acqua, a seguito della quale la pressione del fluido nel sistema aumenta.
Nelle case in cui le comunicazioni ingegneristiche sono state progettate e attrezzate in modo analogo, è spesso possibile sentire caratteristici tapping e clic in pipeline.
Sono una manifestazione esterna del colpo d'ariete e si verificano quando una circolazione fluida si interrompe improvvisamente in un sistema chiuso, e quindi riprende improvvisamente anche il suo movimento.
Nel ruolo degli ostacoli naturali nella conduttura spesso spine d'aria, adattatori da un diametro maggiore a uno più piccolo, o valvole di arresto installate
Se si verifica un ostacolo nel percorso di un flusso d'acqua che si muove a una certa velocità, la sua velocità di movimento rallenta e il volume continua ad aumentare. Non trovando alcuna via d'uscita, forma un'onda all'indietro, che, entrando in collisione con la massa d'acqua principale, aumenta la pressione nel sistema. A volte può raggiungere una soglia di 20 atm.
A causa della tensione della linea, il volume accumulato non ha un posto dove andare, ma l'energia potente cerca ancora di trovare una via d'uscita verso l'ambiente esterno. La forza d'urto risultante da tale collisione crea il pericolo di uno scoppio del tubo, che non ha un adeguato margine di sicurezza.
Per questo motivo, per la disposizione del sistema è necessario utilizzare senza soluzione di continuità tubi di acqua-gas, corrispondenti a GOST 3262-75, o analoghi di metallo-plastica a pressione prodotti secondo GOST 18599.
Dall'impatto permanente dell'energia idrica, sia la conduttura stessa che gli elementi rigidi del sistema collasseranno gradualmente o rapidamente.
I principali fattori che provocano il verificarsi di colpi d'ariete nei tubi sono:
- interruzioni di funzionamento o guasto della pompa di circolazione;
- la presenza di aria in un sistema a circuito chiuso;
- interruzioni di corrente;
- con una sovrapposizione improvvisa di valvole.
Aumento a breve termine della pressione in un circuito chiuso a causa dello scarico di fluido sul set possono verificarsi degli standard se la girante inizia il suo movimento alle alte velocità quando la pompa è accesa.
Di recente, con l'accordo sistema di riscaldamento autonomo invece di vecchie valvole e valvole, vengono sempre più utilizzate valvole a sfera, il cui dispositivo non garantisce un funzionamento regolare.
La loro capacità di avere un effetto ad alta velocità ha un rovescio, essendo una delle cause più comuni di un colpo d'ariete.
Se all'avvio il sistema non rilascia aria da esso, quando la valvola a sfera si apre, c'è una collisione di aria con un fluido praticamente incomprimibile.
In termini di sicurezza, i maschi sono più preferibili, poiché grazie allo srotolamento graduale della scatola dell'asse, assicurano l'apertura / chiusura delle valvole.
Una situazione simile si verifica quando l'aria non viene rilasciata dal circuito prima dell'avvio del sistema. Al momento dell'apertura l'acqua del rubinetto è di fronte a una camera di equilibrio, che in un sistema chiuso è una sorta di ammortizzatore pneumatico.
Come evitare problemi?
Per ridurre l'intensità e neutralizzare l'effetto della sovrapressione, si otterrà una protezione competente del sistema di approvvigionamento idrico.
I meccanismi di protezione dei sistemi autonomi contro lo shock idraulico nella maggior parte dei casi sono finalizzati a livellare il flusso della massa d'acqua
Per prevenire la creazione di sovrapressioni di natura singola e permanente sia in una sezione separata del circuito che nel sistema nel suo insieme, vengono utilizzate una serie di misure di base.
Opzione # 1. Sistema uniforme si sovrappongono
Questo è uno dei requisiti di base per l'avvio e l'arresto dei sistemi di tubazioni, che è chiaramente indicato nei documenti normativi.
Il fatto è che l'energia del martellamento dell'acqua dovuta all'elasticità delle pareti del tubo agisce contemporaneamente non con tutta la sua forza. A causa della compensazione delle deformazioni elastiche, è diviso in diversi intervalli di tempo.
E quindi, con la stessa forza d'impatto totale, la potenza d'impatto in un dato momento diminuirà sensibilmente. Con un avvio regolare, è possibile prolungare il processo di accumulo di pressione, riducendo al minimo il danno significativo al sistema.
Quando si scelgono le valvole, si dovrebbe dare la preferenza a prodotti che hanno una portata d'acqua relativamente grande.
Le gru, il cui design fornisce un ampio spazio fino al momento dello spegnimento dell'acqua, sono installate nella fase di installazione dell'apparecchiatura.
Opzione # 2. Applicazione di dispositivi automatici
L'automazione dovrebbe essere configurata per una corretta correzione della pressione statica nel sistema. Per ottenere l'effetto desiderato, l'installazione di pompe con cambio automatico nella velocità o le unità con controllo elettronico, che sono dotate di convertitori di frequenza integrati, aiuta.
L'uso di sistemi automatici consentirà di controllare il flusso del fluido, nonché di leggere la testimonianza della sua pressione nella condotta
Le pompe dotate di regolazione automatica della velocità del motore possono aumentare / diminuire la pressione nel sistema. Allo stesso tempo, il software svolge contemporaneamente due compiti: monitora la variazione di pressione nel sistema di alimentazione idrica e regola automaticamente la pressione.
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I sistemi di controllo automatico per le apparecchiature di pompaggio nelle reti di approvvigionamento idrico autonomo funzionano solo in tandem con accumulatori idraulici.
Il serbatoio idraulico incluso nel circuito con una membrana elastica all'interno consente di creare una scorta d'acqua e formare una camera d'aria compensatrice che attenuerà gli effetti della sovrappressione
Nei sistemi di riscaldamento chiusi, un serbatoio di membrana, un serbatoio di espansione, può essere prevenuto da uno shock idraulico. È rosso, strutturalmente simile al serbatoio idraulico, ma svolge esclusivamente un lavoro di compensazione della pressione durante l'espansione del liquido di raffreddamento.
Se nel sistema di approvvigionamento idrico includono stazioni di pompaggio aggiuntive progettate per il pompaggio acqua dal serbatoio al consumatore, la responsabilità di ridurre l'azione del colpo d'ariete è parzialmente assegnata a di loro
Accumulatore contro il colpo d'ariete
Azione del serbatoio a membrana
Serbatoio a membrana per riscaldamento chiuso
Stazione di pompaggio aggiuntiva
Modi di aggiornamento del sistema complesso
La modernizzazione completa del sistema comporta l'installazione di apparecchiature volte a neutralizzare gli effetti della sovrappressione.
Metodo # 1. L'uso di compensatori e ammortizzatori
Ammortizzatori e accumulatori svolge contemporaneamente tre funzioni: raccoglie il liquido, eliminando il volume extra dal sistema e aiuta anche a prevenire fenomeni indesiderati.
Il dispositivo di compensazione, il cui ruolo svolge l'accumulatore, viene impostato nella direzione movimento dell'acqua in quegli intervalli del circuito di riscaldamento, dove la probabilità di fluttuazioni di pressione in il sistema.
L'accumulatore o estintore è un pallone di acciaio con un volume fino a 30 litri, di cui due separati da una sezione di gomma o membrana di gomma.
Quando si verifica una sovrapressione nel sistema, la colonna d'acqua della prima sezione inizia a premere sulla membrana di separazione, a causa della quale si piega nella direzione della camera d'aria
All'aumentare della pressione, il colpo d'ariete "cade" nel serbatoio. A causa della flessione della membrana in gomma nella direzione della camera d'aria al momento del sollevamento della colonna d'acqua, si ottiene l'effetto di aumentare artificialmente il volume del contorno.
I tubi in gomma rinforzata resistente al calore o in plastica elastica sono utilizzati come dispositivi di smorzamento.
Il materiale elastico dei dispositivi di smorzamento disseta spontaneamente l'energia di un colpo d'ariete nel punto in cui la pressione ha raggiunto un valore critico.
Per ottenere l'effetto desiderato, è sufficiente utilizzare un prodotto con una lunghezza di 20-30 cm. Se la condotta ha una lunghezza maggiore, l'area dell'ammortizzatore viene aumentata di altri 10 cm.
Metodo # 2. Installazione di una valvola di sicurezza del tipo a diaframma
La valvola di sicurezza del tipo a diaframma è posizionata sull'uscita della tubazione vicino alla pompa per rilasciare una quantità predeterminata di acqua con eccesso di pressione.
La valvola di sicurezza, dotata di una guarnizione rigida, che funge da scarico rapido della pressione, è un fusibile autonomo affidabile del sistema.
A seconda del produttore e del tipo di modello, la valvola di sicurezza è azionata da un comando elettrico del controller o tramite un dispositivo pilota ad azione rapida.
Il dispositivo si attiva quando la pressione supera il livello di sicurezza, proteggendo stazione di pompaggio con una fermata improvvisa dell'attrezzatura. Al momento di un'impennata di pressione pericolosa, si apre completamente e quando scende a un livello normale, il regolatore si chiude lentamente.
Metodo # 3. Dotare una valvola di controllo termostatica con uno shunt
Lo shunt è un tubo stretto con un lume di 0,2-0,4 mm, che viene installato nella direzione di circolazione del liquido di raffreddamento. Il compito principale dell'elemento - con la comparsa di sovraccarichi gradualmente ridurre la pressione.
Un tubo stretto, la cui sezione trasversale non supera 0,2-0,4 mm, è posto sul lato da cui il liquido entra nel termostato
Il metodo di smistamento viene utilizzato quando disposizione di sistemi autonomi, quale pipeline è fatta solo da nuovi tubi. Ciò è dovuto al fatto che la presenza di ruggine e sedimenti nei vecchi tubi può ridurre l'efficienza della derivazione a "no". Per questo motivo, quando si utilizza uno shunt all'ingresso del circuito di riscaldamento, si consiglia di installare filtri dell'acqua efficaci.
Metodo # 4. Utilizzo di un termostato con super protezione
Questo tipo di miccia che monitora la pressione nel sistema e non gli consente di funzionare dopo che l'indicatore raggiunge un punto critico. Il dispositivo è dotato di un meccanismo a molla posizionato tra la testina termica e la valvola. Il meccanismo a molla viene attivato a una sovrapressione, impedendo alla valvola di chiudersi completamente.
Tali termostati sono installati rigorosamente secondo la direzione indicata sulla custodia.
Manutenzione preventiva
Oltre a osservare scrupolosamente le regole per la gestione dei gasdotti, misure preventive tempestive aiutano a prevenire gli incidenti. Dopo tutto, tutti i processi nel sistema di alimentazione dell'acqua o nel circuito di riscaldamento sono interconnessi. E il colpo d'ariete è solo l'ultima "goccia" distruttiva che può portare a conseguenze negative sullo sfondo delle condizioni tecniche insoddisfacenti del sistema di approvvigionamento idrico.
Le vibrazioni delle tubazioni e le variazioni dei valori di pressione contribuiscono alla formazione di microfessurazioni nella struttura metallica. I difetti formatisi nel tempo all'inizio di un colpo d'ariete si manifestano immediatamente in aree di maggiore stress interno: giunti meccanici, pieghe e giunture di saldatura.
La prevenzione consiste nel bilanciare l'impianto di riscaldamento, che viene effettuato dopo il completamento dell'installazione o la riparazione del riscaldamento in una casa privata
Il principale complesso di lavoro svolto nella prevenzione:
- controllo dello stato del gruppo di sicurezza: valvola di sicurezza, sfiato aria e manometro;
- controllo periodico della pressione dietro il diaframma del serbatoio di espansionee se vengono trovati risultati insoddisfacenti e il loro adeguamento;
- prova di tenuta del sistema e controllare il grado di usura della tubazione;
- rilevamento della posizione della valvoland valvole di intercettazione e controllo per perdite;
- controllo regolare dei filtri, ritardo della bilancia, sabbia e particelle di ruggine, se necessario - pulizia e lavaggio degli elementi;
Prevenzione, finalizzata a mantenere le buone condizioni di approvvigionamento idrico e sistema di riscaldamento, include semplici tipi di lavoro. Ma non dovresti ignorarli. Dopotutto, ciò può comportare un notevole dispendio di denaro e tempo per svolgere un lavoro di riparazione completo.
Queste misure di protezione sono più efficaci se applicate in un complesso. Ma grazie a un approccio integrato per risolvere un problema, sarete in grado di neutralizzare le conseguenze negative e quindi prolungare la vita del sistema.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Video # 1. Martello d'acqua come succede:
Video # 2. Test dell'efficacia dell'ammortizzatore:
Il colpo d'ariete nel sistema di approvvigionamento idrico è un evento frequente che può causare gravi danni. E il tuo compito è di risolvere il problema il prima possibile.Dopotutto, se ripeti la situazione, presto gli elementi del sistema falliranno. E riparare dopo costerà molto di più.
Poni domande e scrivi, per favore, commenti nel blocco sottostante. Stiamo aspettando le tue storie su come hai registrato un martello d'acqua nel sistema o ne hai notato le conseguenze. Interessato alla tua opinione sulle informazioni fornite.
