С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Что такое гидроудар

Что такое гидроудар


Что такое гидроудар

С явлением гидроудара (гидроудар двигателя) знакомы не только автовладельцы , в сантехнике (системы водопровода и отопления) гидравлический удар наносит немалый вред. Как избежать опасности — советы специалиста.

Теория — что такое гидроудар

Физику гидроудара  Н. Е. Жуковский  изучил и подробно описал в 1897—1899 г.  Согласно его теории увеличение давления при гидравлическом ударе определяется в соответствии по формуле:

Если обратите внимание на график, увидите что, давление в месте образования гидроудара увеличивается троекратно. Т.е., если труба рассчитана на давление 15 кг/см , а давление в системе 10 кг/см то в пиковых значениях на её стенки кратковременно испытывают нагрузку 30 атм! Что очень опасно.

Гидроудар в водопроводе

Очень опасное явление, в результате которого водопроводные трубы, фитинги,  запорная арматура выходят из строя. Резкое повышение давления воды при выключении крана смесителя (особенно однорычажного), вызывает отрицательный или положительный гидроудар. После чего, вода по инерции продолжает заполнять трубы прежней скоростью, но встречает на своем пути внезапно возникшее препятствие. При этом в области непосредственно около препятствия, образуется избыточное давление на стенки трубы. Вода не сжимается и ей деваться некуда, как следствие стенки трубы растягиваются, появляются свищи, продольные трещины, возможно повреждение места стыка или пайки трубы.

Значительные перепады давления в водопроводной системе могут быть вызваны включением воды, работой запорной арматуры унитаза, резким включением и выключением смесителя.

Как избежать скачков давления в водопроводе?

Чтобы избежать резких перепадов давления и не подвергать опасности гидравлического удара водопроводные трубы, смеситель и другое сантехническое оборудование необходимо после отключения воды подавать воду плавно, постепенно поднимая давление в системе. Самый надежный метод — установить в систему водопровода регулятор давления воды.

Принцип работы регулятора давления воды можно сравнить с работой электрического стабилизатора напряжения, он срезает излишки напряжения, не позволяя перегрузить телевизор или компьютер. В вашем водопроводе не нужно давление 18 кг/см², для комфортной жизни достаточно давления 1-3 кг/см².

Как установить регулятор давления воды

Что бы регулятор прослужил долгие годы, необходимо придерживаться схемы установки как на рисунке ниже:

на схеме направление движения воды с лева на право

  1. Первым после стояка ставят запорный кран, чтобы перекрывать воду по необходимости, например надолго уезжаете из квартиры или проводятся сантехнические работы в квартире.
  2. Фильтр грубой очистки устанавливается после шарового крана для блокировки взвеси мусора и ржавчины. Этот фильтр защитит от поломки РДВ и счетчик воды.
  3. После фильтра грубой очистки устанавливается регулятор давления воды, который снижает и стабилизирует напор.
  4. Счетчик воды устанавливается после редуктора, что продлевает срок его службы.

Такую схему установки регулятора давления воды (РДВ) целесообразно делать как на холодную, так и на горячую воду. После установки регулятор настраивается на нужное давление и не нуждается в дальнейшем обслуживании.

Поршневой регулятор более точно держит установленное давление вода в системе водопровода квартиры, но более чувствителен к частицам ржавчины и быстрее выходит из строя, чем мембранный редуктор. Конструктивно они не значительно отличаются, в одном в качестве запорного элемента используется поршень, в другом мембрана.

Гидроудар в Системе Водоснабжения: Последствия, Профилактика | Мой колодец

Самая частая причина прорыва труб – гидроудар

Если вы часто слышите какие-то щелчки и удары в водопроводных трубах, это, скорее всего, возникающие при закрытии кранов гидроудары в системе водоснабжения. Явление очень распространенное, и часто приводящее к частичному или полному выходу системы из строя.

Остаться на какое-то время без воды – это ещё не самая большая проблема. Хуже, если прорыв случается в отсутствие хозяев, вызывая потоп в вашей, и нижерасположенных квартирах. Поэтому знать, почему возникает гидроудар, что это такое и как его предотвратить, должен каждый собственник жилья.

Природа возникновения гидроудара

Для начала, давайте разберемся, что такое гидравлический удар. Все просто: это резкий скачок давления воды в трубах в ту или иную сторону.

  • Когда давление резко повышается при включении насоса или перекрытии крана, сначала возникает положительный гидроудар, так как вода по инерции продолжает течь с прежней скоростью, но встречает на своем пути внезапно возникшее препятствие. При этом в области непосредственно около препятствия (например, запорной арматуры (см. Арматура для водоснабжения: виды, назначение, нюансы подбора)), образуется избыточное давление на стенки трубы. Воде деваться некуда, сжимается она плохо, поэтому стенки трубы растягиваются.

Расширение трубы при гидроударе

  • Столкнувшись с преградой, водяной поток отбрасывается назад и сталкивается с волной, все ещё текущей навстречу. Опять-таки, при этом оказывается давление на стенки герметичного трубопровода.
  • При резком оттоке водяной массы от преграды, рядом с ней образуется область пониженного давления, в которой стенки трубы теперь уже сжимаются. Это отрицательный гидроудар.

Движение потока в разных условиях

Ударная волна затихает не сразу, она накатывает и отступает несколько раз с уменьшающейся силой и амплитудой. Все это происходит за доли секунды, в течение которых трубы испытывают попеременно то положительную, то отрицательную нагрузку.

Есть и другие причины, вызывающие гидроудар. Это воздушные пробки в трубопроводе, резкие повороты или сопряжения труб разных диаметров, резкие включения насоса. Любая преграда на пути скоростного потока жидкости, изменяет её объем и, как следствие – давление.

Теперь давайте посмотрим, к чему могут привести частые гидравлические удары в домашней системе водопровода, как определить, что они есть, и как их устранить.

К чему может привести резкое повышение давления в трубах

Начнем с того, что первым признаком возникновения гидроударов является шум в системе: стук, щелчки, глухие удары. Определить их можно и по визуальным признакам. Это, в первую очередь, текущие краны и смесители, а также обжимные фитинги-соединители с резиновыми прокладками.

Когда на водоснабжение дома гидроудары воздействуют с достаточной силой, эти прокладки и уплотнители выдавливаются первыми. Герметичность системы нарушается.

Для справки. Скачки давления могут вывести из строя и счетчики воды, манометры и другие контрольно-измерительные приборы.

Но самое неприятное — это разрыв трубопровода. Слабые толчки ему не страшны, а вот регулярное воздействие мощных ударов, может привести к разгерметизации даже нового водопровода.

Стрелка манометра на фото изогнулась в результате удара об ограничительный штифт при резком скачке давления Разрыв трубы в результате гидроудара Вода в счетной камере водомера, попавшая туда из-за выдавливания уплотнительного кольца Обжимные соединители постепенно сползают с трубы при каждом гидроударе Многослойные трубы из-за частых ударов расслаиваются, и при возникновении зоны разрежения «схлопываются» Печальные последствия нарушения герметичности системы

Одним словом, подобные явления серьезно влияют на целостность трубопроводов и срок их безаварийной службы. Подчас мы своими руками создаем себе проблемы, доверяя монтаж водопровода неквалифицированным специалистам, или занимаясь им самостоятельно без знаний и опыта.

Обратите внимание! Результатом могут стать затопление квартиры, порча мебели и бытовой техники, серьезные затраты на восстановление системы водоснабжения. А иногда и серьезные травмы и ожоги, если происходит прорыв трубы отопления или подачи горячей воды.

Что делать, чтобы исключить гидроудары и их последствия

Защита от гидроудара в системе водоснабжения квартиры, может производиться разными способами. Но первое, что нужно сделать, это провести ревизию всей системы на предмет обнаружения протечек, слабых мест и вообще — возраста и пригодности трубопровода к эксплуатации.

Старые трубы лучше полностью заменить на новые пластиковые, со сварными соединениями. Это самый надежный и долговечный вариант.

Совет. Если смонтировать систему из труб большего диаметра, чем прежде, это значительно ослабит силу гидроударов за счет снижения скорости потока.

Надежность системы зависит от качества материалов и монтажа

Теперь предлагаем изучить несколько способов, как убрать это явление или ослабить его воздействие на вашу водопроводную систему. Одни из них пригодятся в квартирах, другие в загородных домах с автономным снабжением. Но большинство – универсальны.

С них и начнем:

  • Замена кранов. Большинство смесителей в наших домах имеют шаровую конструкцию, которая позволяет перекрывать воду одним движением. Это очень удобно для потребителя, но не очень хорошо для системы, потому что именно резкое возникновение препятствия на пути потока приводит к скачку давления. Если заменить шаровые краны вентильными, давление в трубопроводе при их закрытии будет меняться постепенно, и более растянуто во времени.

Смеситель вентильного типа

  • Установка амортизаторов. Это может быть специальная резиновая вибровставка, либо эластичный шланг из пластика или каучука, врезанный в трубопровод на одном из участков. При возникновении ударной волны, амортизаторы растягиваются или сжимаются в зависимости от того, повысилось давление в системе или понизилось, и моментально гасят её. Их эластичные стенки при этом не деформируются — в отличие от жестких стенок труб.

Эластичный участок трубопровода

Специальная резиновая вибровставка

  • Установка компенсаторов. Это вкручиваемые в трубопровод пружинные детали, принимающие избыточное давление на себя, и уменьшающие вибрацию и шум. Расположенная внутри воздушной камеры стальная пружина, соединена с пластиковым диском. Когда давление в трубе повышается, диск давит на пружину, заставляя её сжиматься и освобождать место для погашения ударной волны.

На устройстве таких компенсаторов и правилах их монтажа, стоит остановиться подробнее.

На следующей картинке можно увидеть устройство детали в разрезе, где:

  • 1 – крышка корпуса;
  • 2 – пружина;
  • 3 – уплотнительное кольцо;
  • 4 – пластиковый диск;
  • 5 – нижняя часть корпуса;
  • 6 – зажимное кольцо;
  • 7 – уплотнение.
Схема устройства компенсатора Компенсатор гидроударов во внутренних системах водоснабжения FAR НР 1/2″ Когда кран открыт, давление в трубопроводе остается постоянным Когда кран закрывается, компенсатор поглощает избыточное давление Установка компенсатора на коллекторах Установка компенсатора на подводке к потребителю

На приведенных выше схемах, показаны примеры правильной установки компенсаторов. Они могут монтироваться горизонтально или вертикально, на коллекторах холодной и горячей воды, либо на любом участке трубопровода, ведущего к конечной точке потребления воды.

Главное – не допускать застоя воды у входа в компенсатор, иначе в системе могут начать размножаться бактерии. По этой причине, инструкция не допускает его установку в верхней части стояка.

Такой способ монтажа недопустим

Что касается технических характеристик, то у данного конкретного устройства они следующие:

Номинальное давление 10 бар
Максимальное давление 50 бар
Размер присоединения 1/2″ (16 мм)
Максимальная температура 1000С

Это те параметры, по которым подбирается устройство. Они могут отличаться.

Если ваше жилище снабжается водой из автономного источника с помощью насосного оборудования, для предотвращения гидравлических ударов можно использовать следующие методы:

Устройство гидроаккумулятора

  • Использование насоса с частотным преобразователем, автоматически регулирующим его работу и обеспечивающим плавный пуск и остановку. При этом резкое повышение давления, которое и приводит к гидроудару, исключается.

Насос с частотным преобразователем

Это самые распространенные методы, позволяющие надежно защитить внутридомовую систему водоснабжения от деформации и разрушения.

Заключение

Согласно статистике, больше половины аварий на трубопроводах возникает не из-за коррозии или усталости материалов. Их причиной становятся гидроудары в системе водоснабжения. Но, как вы уже убедились, их вполне можно избежать, если сразу монтировать систему по всем правилам, и оснащать её специальными устройствами, гасящими ударную волну.

Что может произойти, если этого не сделать, смотрите на видео в этой статье.

Причины и последствия гидроудара в системе водоснабжения

О таком явлении, как гидроудар в системе водоснабжения, стали говорить еще в 19 веке, когда промышленность развивалась достаточно быстро, и стало повсеместно использоваться оборудование для перекачки жидкостей. И это явления стали сразу же изучать, потому что оно было негативным. Современная статистика утверждает, что 60% поломок трубопроводов с жидкостями – это и есть гидроудар в них.

Разрыв водопроводной трубы от гидроудара

Что такое гидроудар? Это резкий скачок давления внутри трубопровода. А причина банальна – изменение скорости движения жидкости. Поэтому еще на стадии разработки водопровода, необходимо учитывать данное явление, которое будет определять надежность системы водоснабжения. Это явление сопровождается различными шумами внутри труб, щелчками, постукиваниями. Казалось бы, вроде бы ничего опасного, поэтому многие звукам не придают особого значения, но на деле все иначе. Гидроудар в водопроводной системе приводит к растрескиванию труб, к выходу из строя оборудования и запорной арматуры.

Причины возникновения гидроудара и его особенности

Итак, основная причина гидроудара – это изменение скорости потока жидкости в трубе. При этом перепад должен быть скачкообразный, то есть, резким. К примеру, отключился насос подачи воды, или, наоборот, он резко включился. Особенно это будет чувствоваться в местах, где поток воды встречается с какой-либо преградой: воздушным пузырем или запорной арматурой. Через задвижки и вентиля жидкость проходит без проблем, здесь ее скорость практически не изменяется, но увеличивается перед ними ее объем.

А увеличение массы – это увеличение давления на данном участке, которое при разных обстоятельствах может превышать 10 атм. Такой избыточный объем должен куда-то выйти, а так как водопроводная система отчасти закрытая, то появляется большая вероятность, что труба на этом участке, особенно в стыке с запорной арматурой, разорвется.

Пластиковая труба после неоднократных гидроударов

Причины появления гидроудара

Итак, об основной причине уже упоминалось – включение или выключение насоса. Теперь остальные причины.

  • Воздушные пробки, которые образуются внутри трубной разводки водопровода. Поэтому от них надо избавляться еще до начала работы. Правда, необходимо отметить, что такая причина не является основной, когда дело касается водоснабжения. Чаще воздух становится причиной гидроударов в системах отопления.
  • Если резко закрыть вентиль или задвижку на магистральном контуре подачи воды. Кстати, в настоящее время специалисты отмечают, что данная причина становится основной, потому что в водопроводные схемы стали устанавливать быстро закрывающиеся элементы, такие как шаровые краны. И если внутри трубы окажется воздушная пробка, то давление при закрытии крана может резко подняться от 1 до 10. Конечно, надо отдать должное производителям труб, они могут выдержать и не такие нагрузки. Но многократное давление может вывести из строя даже их.
  • Конечно, перебои с подачей электроэнергии становится, во-первых, причинами резкого отключения насосного оборудования. А уже, во-вторых, резкой остановкой скорости потока жидкости. Соответственно все то же самое произойдет и с включением.

Как правильно закрывать запорную арматуру

Последствия гидроударов

Безопасность системы водоснабжения основана на правильном подходе к ее проектированию. Поэтому очень важно, создавая водопровод, учитывать все нюансы, касающиеся причин возникновения гидравлических ударов. И самое основное – это постараться создать такую трубную разводку, в которой вода при движении не встречала преград, а точнее, их должно быть как можно меньше.

Но даже установленный вентиль на пути движения воды не всегда будет той преградой, которая создаст большое давление. Ведь все будет зависеть от объема жидкости, которая начнет собираться перед ним. К примеру, короткий трубопровод или труба с малым диаметром. На таких участках гидравлические удары большая редкость.

Что касается последствий, то неприятных моментов, созданных гидроударом достаточно много.

  • Разрушаются трубные разводки.
  • Выходит из строя запорная арматура и насос.
  • Затапливаются помещения.
  • Портится мебель и другие предметы интерьера.
  • Требуется ремонт водопровода с полной или частичной заменой труб.
  • На какое-то время прекращается подача воды в дом.

Последствия гидравлического удара в водопроводной трубе

Как защититься от гидравлического удара

Есть несколько способов, которые помогут избавиться от такого явления, как гидроудар в системе водоснабжения. Некоторые специалисты считают, что комплексный подход использования нескольких методов поможет избежать больших неприятностей.

  • Плавное закрытие запорной арматуры. Такая остановка жидкости связана с плавным увеличением давления. При этом не образуется обратная волна, которая противотоком увеличивает плотность воды.
  • Чем больше диаметр труб, тем меньше риск образования гидравлического удара. Потому что скорость движения в большом сечение всегда меньше, чем в малом.
  • Можно использовать эластичные вставки перед запорной арматурой, которые при увеличении давления будут расширяться, частично гася его.
  • Установка компенсаторов. К примеру, эту роль может выполнять гидроаккумулятор, его емкость (объем) достаточна для того, чтобы принять излишки воды, выброшенные из трубопровода высоким давлением. Можно в водопровод установить так называемое реле давления. Оно от гидравлического удара не спасает, но отключает насос, если давление в сети начинает превышать определенный уровень. Обратите внимание, что реле сразу насосную установку не отключает.
  • Один из самых эффективных способов избавиться от гидроудара – это установка специального клапана. Внутри него установлена диафрагма жесткого типа, которая при увеличении давления в водопроводной сети начинает расширяться, то есть, увеличивает объем пространства для расширяющейся жидкости. Этот защитный элемент обычно устанавливают рядом с насосом после обратного клапана. Клапан защиты от гидроударов
  • Сегодня производители предлагают и совершенно уникальные установки против гидроударов. К примеру, система «Ermangizer». В ее основе лежит системный преобразователь, который насос запускает плавно. При этом система полностью контролирует работу насоса. С ее помощью можно гарантировать стабильный равномерный поток воды из крана или смесителя.

Есть еще один момент, который касается чисто юридической стороны вопроса. Все инженерные коммуникации многоквартирного дома относятся к управляющим компаниям, которые их обслуживают и за них отвечают. Так вот эксплуатируя эти сети, необходимо проводить оценку системы водоснабжения и остальных в том числе. Все дело в том, что в таких домах слишком много потребителей, к каждому из которых должна быть подана вода под определенным давлением. И это обозначено в законодательных документах.

Стояк водопровода многоэтажного дома

То есть, получается так, что на последнем этаже, скажем двадцатиэтажного дома, вода из крана должна течь так же, как и в квартире первого этажа. Поэтому внутри водопровода создается насосами избыточное давление, чтобы уравновесить его показатели по высоте стояка. Теперь представьте, что случится, если одномоментно отключится большое количество потребителей, что обычно и происходит в ночное время. В стояке быстро повысится давление, которое и приводит к гидравлическим ударам. Поэтому именно управляющие компании отвечают за установку компенсаторов или других приборов, сдерживающих гидроудар.

Отсюда вывод, если компания не выполнила проверку водоснабжения дома, если системы защиты работают плохо или не работают вовсе, то за все несет ответственность руководитель этой компании. К нему все жалобы и претензии. И если управление только отписывается, то смело можно идти в суд, который примет сторону потребителей, то есть, жильцов дома.

Гидроудар двигателя. Что такое гидроудар, как происходит и какие последствия

Многие неопытные автомобилисты во время езды по лужам на большой скорости зачастую сталкиваются с таким явлением, как гидроудар двигателя. Что это такое, и чем он опасен? Об этом далее.

Что такое гидроудар

Гидроудар двигателя — это попадание воды в камеры сгорания. Как правило, она попадает туда через воздуховод, куда, в свою очередь, влетает в виде мощных брызг с воздухом. Опасность этого явления заключается в том, что после проникновения влаги в мотор поршни ударяются об образовавшуюся водяную пробку, вследствие чего двигатель запросто выходит из строя.

На практике это выглядит как характерный удар, после чего двигатель останавливается и не заводится. Причем, чем более высокие обороты были в момент удара, тем выше вероятность значительных повреждений. Ведь таким образом кинетическая энергия вращающихся частей сможет сломать практические любые металлические конструкции.

Как происходит гидроудар

Процесс возникновения этого явления может быть двух типов. В частности, вода может попасть в двигатель двумя путями:

  1. Машина на большой скорости влетает в лужу, вследствие чего происходит естественное разбрызгивание воды, часть которой под давлением попадает в упомянутый выше воздушный фильтр, а после него далее и в камеры сгорания.
  2. Если автомобиль преодолевает высокие водные преграды, уровень которых достаточен для прямого заливания водой воздушного фильтра. Далее ситуация происходит по аналогичному сценарию.

Нагляднее о гидроударе

Однако, как показывает практика, чаще всего причиной гидроудара является именно первый вариант. То есть, как упоминалось ранее, водители, не знающие об опасностях, которые представляет собой это явление, несутся на огромной скорости по лужам, за что и расплачиваются впоследствии.

Далее все происходит по одинаковому сценарию. Вода, как известно, не сжимается ни при каких условиях, в отличие от воздуха или топливной смеси. Поэтому, во время такта сжатия, то есть, когда клапана находятся в закрытом состоянии, поршень в конце движения естественным образом упирается в водный барьер. Вот этот процесс и представляет собой самый настоящий гидроудар.

Чем больше кинетическая энергия поршня (выше обороты двигателя), тем этот удар будет сильнее. Соответственно, вероятность критической поломки возрастает в разы.

Стоит добавить, что гидроудару более подвержены машины с низкой подвеской (спортивные). Соответственно, чем выше расположение двигателя, тем вероятность его возникновения уменьшается. Однако уменьшается — не значит, что она пропадает вовсе.

Последствия гидроудара и ремонт

Следствиями гидроудара могут самые неприятные ситуации вплоть до критических поломок двигателя. В частности, велика вероятность погнутости шатунов, поломки поршней или их пальцев. Весьма распространенной поломкой является разрыв блока двигателя. Поэтому ремонт возникшей проблемы — дело недешевое.

Какие последствия гидроудара для двигателя

Порой возникает необходимость не только в капитальном ремонте мотора, но и в его замене. Естественно, чем серьезнее поломка — тем дороже ремонт. И речь в данном случае идет не только о покупке необходимых запасных частей, но и об оплате услуг специалистов, проводящих соответствующие работы.

Как избежать гидроудара

Однако, лучше предупредить проблему, чем исправлять последствия ее появления. Поэтому каждый водитель должен знать, как избежать гидроудара, и что делать, если он все-таки приключился с машиной.

Как отмечалось выше, первая и основная рекомендация — не ездить по лужам на большой скорости. А если льет сильный дождь или предполагается ехать буквально по «рекам», то лучше воздержаться от подобных поездок. Необходимо трезво оценивать возможности вашего автомобиля. Если вы находитесь за рулем малолитражки, то вряд ли будет целесообразно преодолевать на ней глубокую лужу.

Но если ехать в описанных погодных условиях все-таки необходимо, то делать это нужно с умом. Если вы знаете дорогу и приблизительное расположение ям, которые превращаются в глубокие лужи — это лучше. В таком случае старайтесь объезжать их как можно дальше. В противном случае не превышайте скорость. Она не должна быть выше 10 км/ч при значительном уровне воды. Включайте лишь первую передачу. Помните об описанном выше правиле — чем выше скорость, тем страшнее потенциальные разрушения двигателя.

Что же делать, если гидроудар все-таки произошел? Первым делом — не паниковать! Первый признак того, что это случилось — отключение двигателя после преодоления значительной водной преграды или лужи на высокой скорости. Запомните — не пытайтесь снова завести мотор, так вы его лишь добиваете. В этом случае необходимо выйти из машины, открыть капот и выкрутить все свечи. После чего необходимо разобрать кожух воздушного фильтра. Если на ощупь он мокрый — значит, дело плохо. В этом случае можно попробовать покрутить вал двигателя. Если вам повезет, то из отверстий, где были вкручены свечи, польется вода. Но все же нельзя вкручивать их обратно и пытаться завести мотор.

Что делать, если автомобиль заглох в луже

Даже в этом случае, не говоря о таких, когда подобные процедуры проделать невозможно или они не закончились положительным результатом, нужно вызывать эвакуатор и ехать с машиной на станцию технического обслуживания. Там с помощью специального оборудования специалисты просушат цилиндры и непосредственно двигатель полностью. Кроме этого, необходимо будет просушить воздушный фильтр и патрубок воздуховода.

Помните, что лучший ремонт — это профилактика! Ездите аккуратно по лужам, и гидроудар будет вам нестрашен.

Не нашли ответ на свой вопрос?

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости