Nejčastějším důvodem selhání potrubí v moderních vodovodních a topných systémech, které jsem v praxi viděl při servisu komunikačních systémů soukromých domů, není koroze, ale prasknutí zevnitř pod vlivem prudce zvýšeného tlaku. V této recenzi jsem se rozhodl hovořit o tom, co je vodní ráz, proč se vyskytuje a k jakým důsledkům vede, jaké metody pomáhají chránit před ním a jaká preventivní opatření mohou snížit riziko jeho výskytu.
Vodní kladivo – co to je, příčiny, důsledky
Prudké neočekávané zvýšení rychlosti čerpaného kapalného média v potrubí vedoucí k náhlé změně vnitřního tlaku se nazývá vodní ráz, přesněji hydrodynamická změna. Protože indikátor tlaku může skákat nebo klesat a jev má dvojí charakter:
- Pozitivní, když dojde ke zvýšení tlaku – v důsledku zapnutí čerpacího zařízení nebo náhlého přerušení dodávky.
- Negativní, když tlak naopak klesne – obvykle kvůli vypnutí čerpadla.
Jeho podstata spočívá v samovolném uvolnění energie z vnitřního prostředí pohybující se potrubím při náhlém zastavení průtoku – uzavřením ventilu. V tomto případě se v okamžiku, kdy se čerpaná kapalina zastaví na ventilu, ale zbývající kapalina pohybující se potrubím nadále proudí. Nemá však kam jít, protože se nedá stlačit (jako např. plyn), takže tlak vytváří zhutnění, které vyvolává silný tlakový ráz s důsledky, které z toho doslova vyplývají.
Vodní ráz je tedy v podstatě jakýmsi výbuchem zevnitř, působícím na povrch potrubí a uzavíracích ventilů. Moderní komunikační systémy jsou samozřejmě vyrobeny z materiálů s dostatečnou pevností. Ale i když nedojde k průlomu napoprvé, dříve nebo později, za předpokladu pravidelného opakování jevu, silná vnitřní síla stále najde slabé místo v potrubí a nehodě se nelze vyhnout.
Příčiny
Existují následující běžné příčiny vodního rázu:
- Náhlé uzavření uzavíracích ventilů. Pro moderní systémy se to stalo jedním z nejzřejmějších důvodů – kvůli téměř univerzálnímu přechodu na kulové ventily, které jsou v podstatě navrženy tak, aby sloužily spíše plynům než kapalným médiím.
- Spouštění nebo zastavování čerpacího zařízení. To platí o to více, čím větší výkon má instalace.
- Vzdušné zácpy. Kromě kohoutku nebo ventilu v potrubním systému může proudění tekutiny bránit vzduch. Může také náhle zastavit průtok a vytvořit přetlak.
- Velký rozdíl v průřezu potrubí.
- Negramotná instalace tepelných ventilů v systému podlahového vytápění.
Výpadky proudu způsobují časté zapínání a vypínání čerpacího zařízení, což následně vede k prudkému nárůstu tlaku v potrubí.
Následky
Vodní ráz v potrubí často vede k následující řadě důsledků:
- Prasknutí potrubí.
- Únik vody nebo chladicí kapaliny.
- Poškození uzavíracích ventilů.
- Porucha v systémech podpory života domu – zásobování vodou, topení, kanalizace.
- Porucha čerpadel, radiátorů a dalších zařízení.
- Škody na majetku, konstrukčních prvcích, nábytku, domácích spotřebičích.
- Poškození zdraví ostatních, členů domácnosti, domácích zvířat a rostlin.
K poznámce! I velmi spolehlivé a odolné inženýrské systémy mohou dříve nebo později selhat, pokud se vodní ráz opakuje s určitou frekvencí a je ponechán bez dozoru. Jediným způsobem, jak předejít nehodě, je přijmout opatření k jejímu vyhlazení nebo úplnému odstranění.
Metody prevence a ochrany
Aby se zabránilo účinkům vodního rázu v potrubí, uplatňují se tato základní opatření:
První spuštění topného nebo vodovodního systému by mělo být provedeno extrémně pomalým otevíráním přívodního kohoutu. Jejich překrývání by mělo probíhat obdobným způsobem. Vyplývá to z logiky fungování hydraulických systémů. Navíc je takový požadavek jasně stanoven v předpisech.
To vám umožní nesnížit celou tlakovou sílu na potrubí, ale plynule ji zvýšit z minima na provozní hodnotu, čímž se potrubí odlehčí. Zvláště kritické komponenty systému by proto měly být vybaveny typem armatur, které by umožňovaly otevření/zavření průtoku ne okamžitě, ale po určitou dobu.
Aby bylo zajištěno, že čerpadlo při spuštění nevytváří silný náraz do čerpané kapaliny a také při vypnutí náhle nepřeruší průtok, je pro ovládání instalována speciální automatizace. Jeho úkolem je plynule regulovat rychlost otáčení pracovního oběžného kola.
Moderní modely jsou citlivé na sebemenší změny tlaku v potrubí. Díky tomu nejen postupně zvyšují tlak na nastavenou hodnotu a při vypínání jej pomalu snižují, ale také odpovídajícím způsobem upravují parametr po celou dobu provozu.
Komplexní ochrana
Preventivní metody nejsou zdaleka jediným způsobem, jak bojovat proti vodnímu rázu. Existuje také řada ochranných opatření, tedy tak či onak kompenzujících následky, pokud k jevu již došlo. Jedná se především o následující možnosti:
- Kompenzátory a tlumiče. Pro kompenzaci prudkého nárůstu tlaku jsou v problémových oblastech větve instalovány membránové hydraulické akumulátory. Díky elastickému prvku uvnitř zvyšují kapacitu okruhu v okamžiku vodního rázu, čímž zcela eliminují přetlak. Tlumič je kus trubky vyrobené z pryže nebo plastu. Montuje se před termoventil. Ve chvíli, kdy je posuv přerušen, přebírá celý dopad tlaku.
- Bezpečnostní ventil. Zařízení má membránový mechanismus a je instalováno v těsné blízkosti čerpadla. Jeho hlavním úkolem je vypustit přebytečnou tekutinu při prudkém nárůstu tlaku. Když parametr dosáhne provozní hodnoty, ventil se uzavře.
- Vybavení tepelného ventilu bočníkem. Jedná se o kus potrubí, jehož vnitřní průřez nepřesahuje 0,5 mm, instalovaný ve ventilu podél cesty proudění. V případě potřeby částečně odvádí kapalinu do zpětného potrubí, čímž postupně snižuje zvyšující se tlak.
- Termostat se super ochranou. Využívá pružinový mechanismus, který při zvýšení tlaku otevře vratné potrubí a nedovolí termostatu úplné uzavření, dokud se tlak nevrátí do normálu.
Video o tom, co je vodní kladivo:
Dávejte pozor! Použití metody posunu k ochraně potrubí před vodním rázem má smysl pouze v nových systémech, stejně jako v systémech založených na nekovových trubkách. Vzhledem k tomu, že přítomnost rzi ve vodě rychle ucpe malý otvor v bočníku, čímž se stane nepoužitelným.
Prevence
Jako preventivní opatření k zabránění prudkému nárůstu tlaku v topných nebo vodovodních systémech lze doporučit následující opatření:
- Kontrola stavu zařízení bezpečnostní skupiny – manometr, ventil, odvzdušňovač.
- Kontrola indikátoru tlaku expanzní nádoby a v případě potřeby seřízení.
- Zkontrolujte potrubí z hlediska opotřebení a netěsností.
- Pravidelná kontrola uzavíracích ventilů.
- Sledování stavu filtrů a jejich pravidelná aktualizace.
Poradenství! Pro minimalizaci nebo úplné odstranění rizika hydrodynamického rázu se doporučuje vyměnit všechny kulové kohouty ve vodovodním systému za ventily. Od každodenního používání tohoto druhu uzavíracích ventilů – především v kuchyni a ve sprše – se potrubí pomalu, ale jistě opotřebovává a časem vede k průlomu.
Video o tom, jak nainstalovat tlumič vodního rázu:
Nejdůležitější znaky
Vodní ráz je náhlý nárůst tlaku v potrubí, který vede k poškození potrubí, armatur a zařízení. Pokud se tlak zvýší, dojde k pozitivnímu hydraulickému rázu, a pokud se sníží, dojde k negativnímu. Hlavní důvody tohoto jevu:
- Náhlé vypnutí kohoutku.
- Spusťte nebo zastavte čerpadlo.
- Přetížení vzduchu.
- Velký rozdíl je v průměrech spojovaných trubek.
- Nesprávná instalace tepelných ventilů ve vytápěných podlahách.
Povaha následků může být velmi odlišná – od prasklin a bobtnání v potrubí až po poškození majetku a poškození zdraví ostatních. Mezi opatření přijatá k prevenci a ochraně proti němu patří plynulé otevírání/zavírání kohoutků, instalace automatizace, použití kompenzátorů a tlumičů, ochranných ventilů, vybavení tepelných ventilů bočníky a instalace termostatů s ochranou. Aby se zabránilo vodním rázům, je také nutná pravidelná údržba systému.
Napište do komentářů, co si myslíte – může každodenní používání kulových kohoutů například v kuchyni a ve sprše vést k opotřebení potrubí?
Co je vodní kladivo
Vodní kladivo(vodní kladivo) je krátkodobé, ale prudké a silné zvýšení (snížení) tlaku v potrubí (ve vodovodním systému) s náhlým brzděním (zrychlením) proudícího kapaliny.
Vodní kladivo ve vodovodním systému
Jednoduše řečeno, vodní ráz je prudký nárůst tlaku v potrubí
Vzniká vodní ráz:
- Pozitivní – když se tlak v potrubí velmi prudce zvýší. To se může stát, když se rychle zavře kohout (ventil, ventil) nebo se zapne čerpadlo.
- Záporný – když se naopak tlak ve vodovodu sníží v důsledku otevření kohoutku nebo vypnutí oběhového čerpadla.
Největším nebezpečím pro vodovodní systém je pozitivní vodní ráz. Řekněme, že jste otevřeli kohoutek a umyli nádobí. Dokončeno mytí, nepotřebujete vodu, zavřete kohoutek.
V tomto případě se v zásobování vodou stane následující. Proud vody po určitou dobu setrvačností proudí stejnou rychlostí. Poté narazí na překážku (kohoutek byl zavřený). A „narazí“ na tuto bariéru, vytvoří se zpětná vlna. A jelikož je celý vodovodní systém utěsněný. Tato zpětná vlna se srazí s proudem vody, který k ní přichází. Výsledkem je vodní ráz.
Úplně první známky vodního rázu jsou tupé klepání a cvakání při otevírání nebo zavírání kohoutku. Vzhled netěsností na křižovatce vodovodního potrubí nebo netěsných kohoutků.
Příčiny vodního rázu
Hlavní důvody pro výskyt vodního rázu ve vodovodním systému jsou:
- Náhlé uzavření uzavíracích ventilů (kohoutky, ventily, šoupátka.
- Porucha nebo odstavení oběhového čerpadla nebo čerpací stanice.
- Vzduchové uzávěry ve vodovodním systému.
- Variace v průřezu vodovodního potrubí.
V zásadě k vodnímu rázu dochází, když jsou uzavírací ventily náhle uzavřeny. Voda prochází potrubím s konstantním tlakem, ale když se průtok vody náhle zastaví. Tlak vody na stěny potrubí se několikrát zvyšuje.
V důsledku toho mohou prasknout trubky nebo se těsnění závitových spojů a uzamykací prvky mohou stát nepoužitelnými.
Prasklina v potrubí po vodním kladivu
Ostře uzavřený kohoutek samozřejmě není jedinou příčinou vodního rázu. Podobná situace nastává, když v systému zůstává vzduch. Ve chvíli, kdy se kohoutek otevře, voda narazí na zátku vzduchu.
A tato vzduchová zátka v omezeném prostoru funguje jako tlumič nárazů. V důsledku toho je voda vytlačována obrovskou silou a dochází k nárazu.
Také vzhled vodního kladiva může být způsoben trubkami různých průměrů. Pokles tlaku, pokud potrubí není redukován na společného jmenovatele, je zaručen
Důsledky vodního rázu
Tlak nad povolenou mez je pro potrubí a jejich spoje kritický. Také uzavírací ventily mohou selhat.
První vodní ráz většinou nezpůsobí poškození vodovodního systému. Koneckonců, produkty pro zásobování vodou jsou vyráběny s rezervami pro případ zvýšeného tlaku. Ale následující vodní kladiva zasáhnou stejné slabé místo. A v určitém okamžiku selže potrubí nebo uzavírací ventil.
Pokud v bytě v bytovém domě praskne vodovodní potrubí, dojde k zatopení a poškození majetku vašeho bytu i sousedů pod ním.
Následky vodního rázu – zatopení bytu
Pokud dojde k poškození centrálního zásobování vodou, může být odříznuto několik domů nebo oblast. To je již stav nouze. Protože obyvatelé bytových domů zůstanou nejen bez pitné vody, ale i bez kanalizace.
No, co když je potrubí přívodu teplé vody poškozeno v důsledku vodního rázu? To může vést k vážným popáleninám.
Teplota teplé vody v bytě dle normy Čtěte zde
Jak se vyhnout vodnímu rázu v zásobování vodou
Existuje několik způsobů, jak zabránit vodnímu rázu v bytě a soukromém domě.
Plynulé uzavření vodovodního systému
Důležitou roli hraje také elasticita trubek, které se mohou pod tlakem deformovat. Je však třeba poznamenat, že tato opatření pouze prodlužují proces, snižují jeho výkon a v důsledku toho dopad na systém zásobování vodou.
Všechny spouštění a zastavování potrubí musí být provedeno hladce. Aby byla zajištěna rovnoměrná změna tlaku v potrubí.
Staré ventily a kohoutky jsou mnohem bezpečnější, pokud jde o vodní ráz. Chcete-li vypnout vodu, budete muset udělat několik otáček. V souladu s tím bude tlak klesat pomaleji. Nebude možné to náhle zavřít ani s největší touhou,
V poslední době se v bytech často používají kulové kohouty. Chcete-li zastavit průtok vody, stačí jednou otočit kohoutkem. Ne každý ví, že překrytí musí být provedeno hladce.
V tomto případě přesto dojde k hydraulickému rázu. Rozbije se však na několik ran, bezvýznamných v síle. Proto není tak nebezpečný.
Ochrana proti vodnímu rázu ve vodovodním systému
Správná ochrana proti vodnímu rázu by měla být zaměřena na snížení jeho intenzity. A kompetentně neutralizovat účinky vysokého krevního tlaku.
Vodovodní systém bytu a soukromého domu musí být chráněn před nesprávným provozem a předčasnou údržbou. Existuje řada technických řešení, která dokážou minimalizovat následky poklesu tlaku kapaliny v přívodu vody a zabránit jejich vzniku.
Použití dilatačních spár
Kompenzátory jsou nádoby válcovitého tvaru s pružinou uvnitř. Jedna strana pružiny spočívá na horní části válce a druhá na plastovém pohyblivém disku.
Kompenzátor vodního rázu
Při zvýšení tlaku v systému voda stlačuje pružinu a vyvíjí tlak na kotouč.Při poklesu tlaku pružina svou pružností dorovná ztrátu tlaku.
K ochraně proti vodnímu rázu se také používají membránové kompenzátory a hydraulické akumulátory.
Kapacita kompenzátoru je oddělena elastickou membránou. Jedna část je naplněna vzduchem, druhá je prázdná. Vzduch je čerpán pod požadovaným tlakem. V zásadě je tlak 3 bary.
V případě potřeby lze tlak změnit na požadovaný připojením čerpadla. Typicky o 20–30 % vyšší než u pracovníka ve vodovodním systému.
V případě, že v potrubí vznikne přetlak, dojde v důsledku natažení elastické membrány a snížení objemu vzduchu uvnitř nádrže k jeho uvolnění do nádrže.
Zařízení pro tlumení nárazů
Jako tlumič lze použít vložky z vyztuženého plastu nebo žáruvzdorné pryže.
Tyto vložky se při náhlých změnách tlaku mohou natahovat i smršťovat, což sníží dopad na vodovodní potrubí.
Pokud dojde k hydraulickému rázu, tato část se natáhne a nárazová síla bude částečně absorbována. Doporučená délka je od 20 do 40 centimetrů. Vkládá se před zdroj vodního rázu.
Bezpečnostní termostat
K ochraně proti vodnímu rázu se také používá termostat. Toto zařízení má pružinový mechanismus umístěný mezi ventilem a tepelnou hlavou.
Při zvýšení tlaku se aktivuje pružina a zabrání úplnému uzavření ventilu. Jakmile se tlak sníží, ventil se začne plynule zavírat.
Důležité! Termostat se instaluje vždy pouze ve směru vyznačeném šipkou na tělese.
Možnost obchvatu
Pokud dobře rozumíte tomu, jak termostat funguje, můžete nainstalovat bočník s vůlí 0,2-0,4 mm nebo vytvořit otvor o stejném průměru.
Hlavním úkolem tohoto prvku je postupné snižování tlaku při přetížení.Instaluje se ve směru toku vody.
Bezpečnostní ventil
Tato zařízení fungují velmi jednoduše. Pokud je tlak v místech instalace pojistných ventilů vyšší než přípustné parametry. Ventil se otevře a tlak se rychle uvolní. Když tlak klesne na normální hodnotu, ventil se pomalu uzavře.
Také chrání čerpadlo nebo čerpací stanici v případě neočekávaného vypnutí, jako je výpadek proudu. Nainstalujte jej za zpětný ventil, na výstupu z potrubí, vedle čerpadla.
Vodní ráz ve vodovodním systému je běžným jevem. A pokud neprovádíte pravidelné preventivní prohlídky systému a neprovádíte potřebná opatření. Vodní ráz může způsobit vážné poškození.
