Чем опасен гидроудар в системах водопровода и отопления и как его предупредить

Гидравлический удар в коммуникационных сетях жилого или промышленного помещения может стать причиной аварии и привести не только к выходу трубопроводов из строя, но и затоплению. По этим причинам важно максимально защитить трубопроводные сети от подобных явлений. Что такое гидроудар в трубопроводе, каковые основные причины явления и какие способы защиты существуют на сегодняшний день, читайте далее.

Гидравлический удар в трубе

Гидроудар: его причины и последствия

Гидравлическим ударом называется кратковременное увеличение давления внутри трубопроводной системы отопления или водоснабжения, которое возникает за счет изменения скорости движения проходящей среды.

Гидроудар может быть:

положительным. Суть данного явления заключается в увеличении давления в трубах вследствие резкого закрытия задвижек или иной запорной арматуры при работающем насосе или включение насоса при закрытых задвижках и так далее;

Повышение давления в трубах из-за закрытия крана

отрицательным, возникающим при остановке насосов и, соответственно, недостаточном уровне давления.

Причины гидроударов

Основными причинами возникновения гидравлических ударов в трубопроводных системах, в том числе и системах водоснабжения, являются:

резкое закрытие запорной арматуры, что приводит к ограничению прохождения жидкости в системе;
включение/отключение насоса, подающего воду в коммуникации. Изменение режима работы насоса может быть связано как с желанием потребителя (например, полив на дачном участке), так и с проблемами в работе техники или системы электроснабжения;
наличие воздушной пробки в системе трубопроводов.

Последствия гидроударов

Чем опасен гидравлический удар? Последствия увеличения давления в системах водоснабжения (отопления) следующие:

изменение структуры материала, из которого изготовлены трубы (перегиб, деформация, отслоение и так далее);
разгерметизация коммуникационной системы;
затопление жилого/промышленного помещения, а также квартир соседей, проживающих на нижних этажах (в многоквартирных домах);
поломка оборудования, входящего в состав системы. Особенно важен данный фактор для загородных домов, не подключенных к центральным системам, так как для комфортного использования водопровода устанавливаются такие агрегаты, как насос, водонагреватель и так далее;

Результаты возникновения гидроудара

порча мебели и иного личного имущества в результате негативного воздействия воды;
получение травмы (ожога) человеком, который в ходе возникновения гидроудара и поломки системы находился поблизости.

Если гидравлический удар произошел на магистральном трубопроводе, то:

травмы могут быть получены большим количеством людей (пешеходами, пассажирами транспорта и так далее):
повреждаются линии электропередач, дороги, мосты и иные сооружения;
в результате затопления могут пострадать здания и иные постройки, зеленые насаждения, личное имущество граждан и так далее.

Последствия прорыва магистрального водопровода

Способы борьбы с гидроударами

Для устранения последствий гидравлического удара и полного восстановления коммуникаций требуется большое количество времени денежных средств. Поэтому целесообразнее использовать все средства борьбы с данным явлением, к которым относятся:

предварительное проектирование трубопроводных систем с учетом всех требований регламентирующих документов и установка оборудования, соответствующего проектным расчетам. Использование более мощного насоса в системе водоснабжения или труб малого/большого диаметра могут стать причинами гидроудара;
плавное перекрытие запорной арматуры в случае необходимости. Наиболее рекомендуемым способом перекрытия труб является плавное вращение запорного крана в 2 – 3 оборота. При выполнении данной операции гидроудар все равно будет, но его незначительная мощность не позволит нанести негативных последствий коммуникациям;
установка амортизирующих устройств. Специальные участки трубопровода, изготовленные из каучука или эластичного пластика, устанавливаются в системах, оборудованных автоматическими термостатами, которые не позволяют осуществить плавное перекрытие потока проходящей жидкости. Материал амортизационного участка способен расширяться, что способствует устранению гидравлического удара;

шунтирование. Шунт – тонкая трубка, диаметр которой не более 0,2 мм – 0,4 мм – вставляется в термостатический клапан и при наличии избыточного давления способствует его погашению. Следует отметить, что использование данного метода подходит исключительно для трубопроводов, изготовленных из материалов, отличных от металла;
защита специализированным термостатом, оснащенным компенсационной пружиной. Принцип действия данного устройства аналогичен шунтированию, но его изготовление осуществляется промышленным способом;

Термостатический клапан с системой защиты

использование компенсаторов. Компенсатор – это специализированное устройство, состоящее из прочного металлического корпуса внутри которого располагается мембрана, разделяющая оборудование на две части. При наличии избыточного давления гаситель автоматически сжимает мембрану для увеличения пространства и устранения гидроудара;

Принцип действия компенсатора

установка манометров, позволяющих своевременно получить информацию о наличии избыточного уровня давления в системе и предотвратить последствия гидравлического удара.

Устройство для измерения давления внутри труб

Работоспособность гасителя гидроудара представлена на видео.

Своевременная установка защитных устройств позволит продлить срок использования коммуникаций и сэкономить время и деньги на проведении восстановительного ремонта.

Гидроудар в трубопроводе, защита и причины

В результате резкого изменения скорости движения жидкости в трубопроводе возникает перепад давления потока, который называется гидроударом. Это явление имеет разрушительную силу из-за неспособности воды сжиматься.

Виды и причины гидравлического удара

В зависимости от величины давления гидравлический удар в трубопроводах бывает положительным или отрицательным. Положительная ударная волна возникает при резком перекрытии трубопровода или включении насоса. Отрицательный гидроудар в системе отопления происходит при открытой заслонке или остановке насосного оборудования.

Гидравлические удары появляются при:

внезапном переключении запорной арматуры (вентилей, задвижек, затворов, клапанов);
быстром включении или выключении насосных устройств вследствие сбоя в электроснабжении;
большой разнице диаметров в местах стыка труб;
неожиданных препятствиях на пути движения жидкости: попадании воздуха, встречных потоках.

Последствия

Если отрицательный гидроудар в трубопроводе приводит к отсутствию воды в кране, то положительный реально грозит затоплением квартиры, что часто происходит при резком закрытии задвижек или вентилей. В этом случае давление воды увеличивается в несколько раз, в результате чего наблюдается разрыв трубы и повреждение деталей запорной арматуры.

При этом диагнозе в многоэтажном доме пострадает также квартира нижнего этажа, а разрыв трубы магистральных коммуникаций оставит без водоснабжения и канализации большое количество зданий.

Масштабы ущербов таких аварий значительны и складываются из технических простоев и дорогостоящего ремонта оборудования. Примерами значительных гидравлических ударов в трубопроводах и их последствий можно назвать:

затопление Люблинской насосной станции (г. Москва);
повреждение трубы Кызылской ТЭЦ (крупное энергопредприятие в республике Тува);
остановка движения автотранспорта и нескольких линий метро на сутки в Нью-Йорке в результате аварии на трубопроводе в районе Манхэттен.

Защита от гидроудара

Чтобы избежать или уменьшить силу гидроудара в трубопроводе, необходимо соблюдать комплекс правил техники безопасности при монтаже и эксплуатации коммуникаций. Давление потока жидкости можно стабилизировать, если:

плавно открывать и закрывать запорные и регулирующие элементы. Лучше всего оснастить систему подачи воды автоматическим устройством медленного открытия и закрытия задвижек и вентилей. Чтобы автомат работал непрерывно, следует позаботиться о резервном источнике электропитания;
аналогично решить вопрос с насосным оборудованием;
использовать гидроаккумулятор, представляющий собой стальной бак с мембраной и воздушным клапаном для забора излишка жидкости при возрастании давления;
установить амортизатор в виде вставки на трубе из пластмассы или каучука, которые примут на себя гидроудар в связи с возможностью расширяться;
установить защитный клапан перед насосом;
дополнить трубопровод термостатом с защитным механизмом в виде внутреннего клапана;
использовать байпас – вспомогательный участок трубопровода как обходной канал для движения потока жидкости.

Кроме того, надежно держат гидроудар в системе отопления трубы из полипропилена, а также изделия большого диаметра. Однако трубы крупных габаритов имеют более высокую цену и предполагают увеличение расходов на теплоизоляцию.

Самовольная установка защитных приборов в коммуникациях категорически запрещена. Для профилактического осмотра труб при подготовке к зимнему периоду следует пригласить специалиста.

Гидроудар – большая опасность для систем водоснабжения и отопления

В пределах квартиры и частного дома нередко слышны посторонние стуки и похожие на них звуки, которые идут от системы водоснабжения или отопления. Большинство людей считают, что это временная неприятность и этому способствует чужеродный предмет, случайно попавший в трубы. Но чаще всего виновником выступает гидроудар. Он может повлечь за собой серьезные повреждения водопроводного оборудования и вызвать трещины в трубопроводе.

Что такое гидроудар в системе отопления?

Резкий перепад давления в трубопроводной системе называется гидравлическим ударом. Он происходит в результате молниеносного изменения скорости воды. Обычно теплоноситель или холодная вода начинает подаваться с большим напором, и трубы, расширяясь, издают своеобразный скрежет.

В зависимости от направления скачка гидроудар подразделяют на два вида:

Отрицательный. Происходит в результате падения давления. Оно может стать результатом открытия специальной заслонки или выключения насоса.
Положительный. Появляется после включения насоса или резкого перекрытия трубопровода.

Причины образования гидроудара

К ним относятся следующие факторы:

Поломка или незапланированное отключение насоса;
Резкое закрывание запорных кранов;
Перед запуском воды в системе не стравили воздух. Для этих целей обязательно должны быть предусмотрены специальные краны.

Читайте также:

Водоснабжение частного дома своими руками: http://ksportal.ru/349-vodosnabzhenie-chastnogo-doma.html
Какая система отопления частного дома самая лучшая? Ответ найдёте здесь.

Последствия гидравлического удара

Предугадать заранее сложно, но чаще всего от гидроудара с системой водоснабжения могут произойти:

Изменение структуры трубопроводного материала;
Потеря герметичности труб;
Прорыв системы, особенно это опасно в квартирах – можно залить соседей;
Поломка отопительных и водяных агрегатов (насосов, обогревателей, расширительных баков, котлов);
Получение травм и ожогов человеком, если он будет находиться поблизости во время поломки деталей системы;
Намокание мебели. Она распухнет и вряд ли вернется в прежний вид.

Как предупредить гидроудары?

Исходя из распространенных причин гидроудара в системе водоснабжения, можно предусмотреть защитные меры и следовать им неукоснительно.

Сила гидравлического удара прямо пропорциональна скорости потока теплоносителя или воды. Чем он сильнее, тем гидроудар принесет больше разрушений, поэтому очень важно еще в самом начале закладки водоснабжения или при разводке отопления исключить множественные аварийные стыковки:

Соединение разных по диаметру труб. Их стык со временем может выступать главным препятствием при движении воды по трубопроводу. Гидроудары в таких соединениях возникают чаще всего.
Большая протяженность труб. Чем они длиннее, тем больше вероятность появления внутри них воздушных пробок, ведущих к препятствиям потока жидкости.

Защитить его помогут следующие меры:

Установка в систему компенсаторов

Видео-совет, как уберечь водоснабжение от гидроударов

В видео вы увидите, как мастера устроили систему водоснабжения, чтобы увеличить срок ее эксплуатации и защитить от гидроударов. Также они выбирают защитные элементы для системы.

Интересно почитать: Насос Малыш разновидности сегмент использования