Um dos principais problemas na operação de sistemas autônomos de aquecimento e abastecimento de água é a queda de pressão. O golpe de aríete no sistema de abastecimento de água e o aquecimento da água, resultantes desta queda acentuada, podem causar sérios danos. Ele precisa ser avisado, concorda?
Contaremos como prevenir o fenômeno e neutralizar suas conseqüências negativas, garantindo a continuidade dos contornos. Você aprenderá conosco quais métodos são usados para eliminar o golpe de aríete em sistemas de transporte de água para válvulas de enchimento de água e dispositivos de aquecimento.
A natureza do golpe de aríete é desmontada no artigo apresentado para revisão. Lista medidas preventivas que impedem a ocorrência de uma situação perigosa. Esquemas, fotos-ilustrações e vídeos são anexados para a percepção visual de um tópico difícil.
Conteúdo do artigo:
- O que é um golpe de aríete?
- Causas do golpe de ariete
-
Como evitar problemas?
- Opção # 1. Sobreposição do sistema suave
- Opção # 2. Aplicação de dispositivos automáticos
-
Formas de upgrade de sistema complexo
- Método 1. O uso de compensadores e amortecedores
- Método # 2. Instalação de uma válvula de segurança do tipo diafragma
- Método # 3. Equipar uma válvula de controle termostático com um shunt
- Método # 4. Usando um termostato com super proteção
- Manutenção preventiva
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
O que é um golpe de aríete?
O choque hidráulico é um surto de pressão de curto prazo, mas significativo, em um sistema cheio de fluido. Esse fenômeno ocorre no momento da colisão do fluxo de fluido com um obstáculo em seu caminho. Os exemplos característicos da ocorrência de tais barreiras incluem uma forte sobreposição de válvulas, uma parada repentina da bomba, uma câmara pressurizada, etc.
Diante de um obstáculo, o fluxo de água por inércia continua a fluir com a velocidade com que se moveu até o surgimento de uma barreira. As primeiras camadas que estão em contato com um obstáculo são compactadas na mesma velocidade devido à chegada das camadas seguintes.
Devido à injeção constante de novas camadas de fluxo, a pressão está aumentando rapidamente, e o fluido está “procurando” uma maneira de despejar sua parte para descarregá-la.
Galeria de Imagens
Foto do
As consequências do golpe de aríete no abastecimento de água e no sistema de aquecimento nem sempre podem ser determinadas imediatamente. Às vezes o circuito parece e funciona normalmente.
No entanto, o impacto do golpe de ariete afetará necessariamente o desempenho da rede. Por exemplo, irá causar despressurização do tubo ao longo da solda
Uma conseqüência comum de um golpe de aríete no suprimento de água é um cano de metal quebrado através da conexão roscada.
Pipelines de metal-plástico e plástico são extremamente sensíveis a impactos hidráulicos. Tais situações não devem ser permitidas, especialmente se os tubos forem colocados de forma oculta.
O golpe de aríete quase sempre torna as vedações do encanamento não rentáveis - juntas de vedação e enrolamento nas juntas dos tubos
Há casos freqüentes quando os corpos de torneiras e filtros de água estão se partindo devido a um golpe de aríete. Uma pequena fístula que apareceu inicialmente aumenta e vai fluir
Após a exposição à pressão, muitas vezes excedendo os parâmetros operacionais, os ajustes de fábrica dos medidores de pressão são perdidos ou eles geralmente se tornam inutilizáveis.
Normalmente, após a ocorrência e impacto do golpe de aríete, os medidores de vazão de água devem ser removidos e calibrados novamente.
Perigo de golpe de maquina atrasado
Ruptura de tubos metálicos soldados
Linha de tubulação de água quebrada
Ruptura do tubo de plástico
Danos às bobinas e juntas
Válvulas de bloqueio no encanamento
Falha dos manômetros
Problemas com medidores de água
Uma situação semelhante ocorre quase sempre quando o fluxo se rompe válvula de esfera ou trava. À primeira vista, o fenômeno pode parecer inofensivo. E porque muitos proprietários não lhe dão atenção especial.
Mas, na verdade, ao detectar os pré-requisitos para um defeito de amadurecimento em tubos e conexões, vale a pena eliminá-lo o mais rápido possível. De fato, devido a choques hidráulicos, rachaduras e rachaduras aparecem no sistema de aquecimento, bem como danos ao equipamento.
Este grave problema pode ser precedido por cliques e choques, bem como por ruído estranho nos tubos de abastecimento de água, acompanhados por um "rosnado" característico.
Piscando ocorre predominantemente naqueles lugares onde os tubos maiores são conectados aos tubos da seção transversal menor. A água que corre ao longo de suas paredes internas é imperfeita, mas ainda um obstáculo.
A ocorrência regular de golpe de pique afeta negativamente o funcionamento do sistema, reduzindo significativamente sua vida útil.
Em caso de situações de emergência, o efeito do choque hidráulico pode sofrer:
- equipamentos (o aperto das tubulações é interrompido e os dispositivos de aquecimento são destruídos);
- propriedade (a água que flui da rede danificada inundará a habitação e danificará a mobília);
- lares (se ocorrer uma violação no sistema de aquecimento, existe o perigo de graves queimaduras térmicas).
De acordo com dados estatísticos, a “parte do leão” dos acidentes de oleoduto, que é de cerca de 60%, deve-se a choques hidráulicos. Mais frequentemente, os efeitos negativos de tal efeito podem ser observados em canos desgastados, cobertos com corrosão.
As conseqüências dos impactos hidrodinâmicos regulares podem ser imprevisíveis, e o mais comum entre eles é um avanço.
A maior parte do problema ele entrega pipelines longos, por exemplo, durante o arranjo "Chão quente"através dos circuitos de que o líquido aquecido a uma certa temperatura circula.
O grau de dano depende em grande parte do local de ocorrência do obstáculo: se é no começo longo gasoduto, o valor do aumento da pressão será insignificante, mas se no final - muito maior.
Na maioria das vezes, o efeito é manifestado quando os tubos de diâmetros diferentes foram envolvidos na colocação do sistema de aquecimento. Se os tubos "mistos" com a ajuda de adaptadores não forem trazidos para um denominador comum, um aumento na pressão no sistema de aquecimento é inevitável. Nesta situação, para proteger o sistema, o circuito é equipado com uma válvula especial - um termostato.
Causas do golpe de ariete
A natureza física deste fenômeno reside na perda completa ou redução significativa na capacidade dos tubos de água, como resultado do que a pressão do fluido no sistema aumenta.
Em casas onde as comunicações de engenharia eram projetadas e equipadas de maneira analítica, muitas vezes é possível ouvir batidas e cliques característicos no pipeline.
Eles são uma manifestação externa do golpe de aríete e ocorrem quando uma circulação de fluido pára repentinamente em um sistema fechado e, então, seu movimento também é repentinamente retomado.
No papel de obstáculos naturais na tubulação, geralmente plugues de ar, adaptadores de um diâmetro maior para um menor, ou válvulas de parada instaladas
Se surgir um obstáculo no caminho de uma corrente de água que se mova a uma certa velocidade, sua velocidade de movimento diminui e o volume continua a aumentar. Não encontrando saída, forma uma onda para trás, que, colidindo com a massa de água principal, aumenta a pressão no sistema. Às vezes, pode atingir um limite de 20 atm.
Devido ao aperto da linha, o volume acumulado não tem para onde ir, mas a energia poderosa ainda procura encontrar uma saída para o ambiente externo. A força de impacto resultante de tal colisão cria o perigo de um rompimento do tubo, que não tem uma margem de segurança adequada.
Por este motivo, para a disposição do sistema é necessário utilizar Tubos de água e gás, correspondentes ao GOST 3262-75, ou análogos de metal-plástico de pressão produzidos de acordo com o GOST 18599.
A partir do impacto permanente da energia da água, tanto o duto em si quanto os elementos rígidos do sistema entrarão em colapso gradual ou rapidamente.
Os principais fatores que provocam a ocorrência de golpe de aríete nas tubulações são:
- interrupções na operação ou falha da bomba de circulação;
- a presença de ar em um sistema de circuito fechado;
- falta de energia;
- com uma súbita sobreposição de válvulas.
Aumento de curto prazo da pressão em circuito fechado devido à descarga de fluido no conjunto podem ocorrer padrões se o impulsor iniciar seu movimento em altas velocidades quando a bomba é ligada.
Recentemente, com o arranjo sistema de aquecimento autônomo em vez de válvulas e válvulas antigas, as válvulas de esfera estão sendo cada vez mais usadas, o dispositivo do qual não fornece uma operação suave.
Sua capacidade de ter um efeito de alta velocidade tem um lado reverso, sendo uma das causas mais comuns de um golpe de aríete.
Se, no arranque, o sistema não libertar ar, quando a válvula de esfera abre, ocorre uma colisão de ar com um fluido praticamente incompressível.
Em termos de segurança, as torneiras de parafuso são mais preferíveis, uma vez que, devido ao desenrolar gradual da caixa de eixo, asseguram uma abertura / fecho suave das válvulas.
Uma situação semelhante ocorre quando o ar não é liberado do circuito antes que o sistema seja iniciado. No momento da abertura a água da torneira é confrontada com uma câmara de ar, que em um sistema fechado é uma espécie de amortecedor pneumático.
Como evitar problemas?
Reduzir a intensidade e neutralizar o efeito da sobrepressão ajudará na proteção competente do sistema de abastecimento de água.
Mecanismos de proteção para sistemas autônomos contra choques hidráulicos na maioria dos casos visam suavizar o fluxo de massa de água
Para a prevenção da criação de sobrepressão de uma natureza única e permanente, tanto numa secção separada do circuito como no sistema como um todo, são utilizadas várias medidas básicas.
Opção # 1. Sobreposição do sistema suave
Este é um dos requisitos básicos para iniciar e desligar sistemas de tubulação, o que é claramente explicitado nos documentos normativos.
O fato é que a energia da água martelando devido à elasticidade das paredes do tubo atua simultaneamente, não com toda a sua força. Devido à compensação de deformações elásticas, divide-se em vários intervalos de tempo.
E, portanto, com a mesma força de impacto total, o poder de impacto em um determinado momento diminuirá significativamente. Com um arranque suave, é possível prolongar o processo de acumulação de pressão, minimizando danos significativos ao sistema.
Ao escolher válvulas, deve-se dar preferência a produtos que tenham uma extensão de água relativamente grande.
Guindastes, cujo projeto fornece uma grande folga até o momento da interrupção da água, são instalados no estágio de instalação do equipamento.
Opção # 2. Aplicação de dispositivos automáticos
A automação deve ser configurada para correção suave da pressão estática no sistema. Para alcançar o efeito desejado, a instalação de bombas com troca automática na velocidade ou as unidades com controle eletrônico, que são equipadas com conversores de frequência embutidos, ajuda.
O uso de sistemas automáticos permitirá controlar o fluxo de fluido, bem como ler o testemunho de sua pressão na tubulação
As bombas equipadas com ajuste automático da velocidade do motor podem aumentar / diminuir suavemente a pressão no sistema. Ao mesmo tempo, o software executa simultaneamente duas tarefas: rastreia a mudança de pressão no sistema de abastecimento de água e ajusta automaticamente a pressão.
Galeria de Imagens
Foto do
Sistemas de controle automático para equipamentos de bombeamento em redes autônomas de abastecimento de água funcionam apenas em conjunto com acumuladores hidráulicos.
O tanque hidráulico incluído no circuito com uma membrana elástica dentro permite que você crie um suprimento de água e forme uma câmara de ar compensadora que suavizará os efeitos do excesso de pressão.
Em sistemas fechados de aquecimento, um tanque de membrana, um tanque de expansão, pode ser evitado por um choque hidráulico. É vermelho, estruturalmente semelhante ao tanque hidráulico, mas executa exclusivamente o trabalho de compensação de pressão durante a expansão do refrigerante.
Se no sistema de abastecimento de água incluir estações de bombeamento adicionais projetadas para bombeamento água do reservatório para o consumidor, a responsabilidade pela redução da ação do golpe de aríete é parcialmente deles
Acumulador contra o golpe de ariete
Ação tanque de membrana
Tanque de diafragma para aquecimento fechado
Estação de bombeamento adicional
Formas de upgrade de sistema complexo
A modernização abrangente do sistema envolve a instalação de equipamentos destinados a neutralizar os efeitos da sobrepressão.
Método 1. O uso de compensadores e amortecedores
Amortecedores e hidroacumuladores simultaneamente executar três funções: coletar o líquido, eliminando o volume extra do sistema, e também ajudar a evitar fenômenos indesejáveis.
O dispositivo de compensação, o papel do qual executa o acumulador, definido na direção movimento da água nesses intervalos do circuito de aquecimento, onde a probabilidade de flutuações de o sistema.
O acumulador ou extintor é um frasco de aço com um volume de até 30 litros, incluindo dois separados por uma seção de borracha ou membrana de borracha.
Quando ocorre uma sobrepressão no sistema, a coluna de água da primeira seção começa a pressionar a membrana de separação, devido à qual ela se inclina na direção da câmara de ar.
Conforme a pressão aumenta, o golpe de aríete “cai” no tanque. Devido à curvatura da membrana de borracha na direção da câmara de ar no momento de elevar a coluna de água, o efeito de aumentar artificialmente o volume do contorno é alcançado.
Tubos feitos de borracha reforçada resistente ao calor ou plástico elástico são usados como dispositivos de amortecimento.
O material elástico dos dispositivos de amortecimento extingue espontaneamente a energia de um golpe de aríete no ponto em que a pressão atinge um valor crítico.
Para conseguir o efeito desejado, basta usar um produto com um comprimento de 20-30 cm. Se a tubulação tiver um comprimento maior, a área do amortecedor será aumentada em mais 10 cm.
Método # 2. Instalação de uma válvula de segurança do tipo diafragma
A válvula de segurança tipo diafragma é colocada na saída da tubulação próxima à bomba para liberar uma quantidade predeterminada de água com excesso de pressão.
A válvula de segurança, equipada com uma vedação rígida, que serve como um rápido alívio de pressão, é um fusível confiável do sistema autônomo.
Dependendo do fabricante e do tipo de modelo, a válvula de segurança é acionada por um comando elétrico do controlador ou por meio de um dispositivo piloto de ação rápida.
O dispositivo dispara quando a pressão excede o nível seguro, protegendo estação de bomba com uma parada repentina do equipamento. No momento de uma onda de pressão perigosa, ele se abre completamente e, quando cai para um nível normal, o regulador se fecha lentamente.
Método # 3. Equipar uma válvula de controle termostático com um shunt
A derivação é um tubo estreito com um lúmen de 0,2-0,4 mm, que é instalado na direção da circulação do refrigerante. A principal tarefa do elemento - com o aparecimento de sobrecargas gradualmente reduzir a pressão.
Um tubo estreito, cuja seção transversal não excede 0,2-0,4 mm, é colocado no lado a partir do qual o líquido entra no termostato
O método de desvio é usado quando arranjo de sistemas autônomos, qual pipeline é feito apenas a partir de novos tubos. Isso se deve ao fato de que a presença de ferrugem e sedimentos em canos antigos pode reduzir a eficiência do desvio para “não”. Por esse motivo, ao usar um shunt na entrada do circuito de aquecimento, recomenda-se a instalação de filtros de água eficazes.
Método # 4. Usando um termostato com super proteção
Este tipo de fusível monitora a pressão no sistema e não permite que ele funcione após o indicador atingir um ponto crítico. O dispositivo está equipado com um mecanismo de mola colocado entre a cabeça térmica e a válvula. O mecanismo da mola é ativado em uma sobrepressão, impedindo que a válvula feche completamente.
Esses termostatos são instalados estritamente de acordo com a direção indicada no gabinete.
Manutenção preventiva
Além de observar rigorosamente as regras de operação dos dutos, medidas preventivas oportunas ajudam a prevenir acidentes. Afinal, todos os processos no sistema de abastecimento de água ou circuito de aquecimento estão interligados. E o golpe de aríete é apenas a “gota” destrutiva final que pode levar a consequências negativas no contexto da condição técnica insatisfatória do sistema de abastecimento de água.
Vibrações de tubulações e mudanças nos valores de pressão contribuem para a formação de microfissuras na estrutura metálica. Os defeitos formados ao longo do tempo no início de um golpe de aríete se manifestam imediatamente em áreas de maior estresse interno: juntas mecânicas, curvas e costuras de solda.
Prevenção consiste em equilibrar o sistema de aquecimento, que é realizado após a conclusão da instalação ou o reparo de aquecimento em uma casa particular
O principal complexo de trabalho realizado na prevenção:
- verificação de integridade do grupo de segurança: válvula de segurança, saída de ar e manômetro;
- verificação de pressão periódica atrás do diafragma do tanque de expansãoe se forem encontrados resultados insatisfatórios e seu ajuste;
- teste de vazamento do sistema e verificar o grau de desgaste do tubo;
- rastreamento de posição da válvuland desligue e controle as válvulas quanto a vazamentos;
- verificação regular de filtros, atrasando incrustações, areia e partículas de ferrugem, se necessário - limpeza e lavagem de elementos;
Prevenção, destinada a manter as boas condições de abastecimento de água e sistema de aquecimentoinclui tipos simples de trabalho. Mas você não deve ignorá-los. Afinal, isso pode levar a um gasto significativo de dinheiro e tempo para realizar um trabalho de reparo completo.
Essas medidas de proteção são mais eficazes se forem aplicadas em um complexo. Mas graças a uma abordagem integrada para resolver um problema, você será capaz de neutralizar as consequências negativas e, assim, prolongar a vida útil do sistema.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Vídeo # 1. Martelo de água como acontece:
Vídeo # 2. Teste da eficácia do amortecedor:
O golpe de aríete no sistema de abastecimento de água é uma ocorrência freqüente que pode causar sérios danos. E sua tarefa é corrigir o problema o mais rápido possível.Afinal, se você repetir a situação, os elementos do sistema em breve falharão. E reparar depois disso vai custar muito mais.
Faça perguntas e escreva, por favor, comentários no bloco abaixo. Estamos aguardando suas histórias sobre como você registrou um golpe de aríete no sistema ou notou suas conseqüências. Interessado em sua opinião sobre as informações fornecidas.
