Waterslag in het watertoevoer- en verwarmingssysteem: redenen + preventieve maatregelen

Een van de grootste problemen bij de werking van autonome verwarmingssystemen en watervoorziening is de drukval. De waterslag in de watertoevoer en het waterverwarmingssysteem, als gevolg van deze scherpe val, kan ernstige schade veroorzaken. Het moet worden gewaarschuwd, mee eens?

We zullen u vertellen hoe u het fenomeen kunt voorkomen en de negatieve gevolgen ervan kunt neutraliseren, zodat de ononderbroken werking van de circuits wordt gegarandeerd. Hier leert u welke methoden worden gebruikt om waterslag te elimineren in systemen die water naar waterkranen en verwarmingstoestellen transporteren.

In het ter kennismaking aangeboden artikel wordt de aard van waterslag in detail beschreven. Preventieve maatregelen die het optreden van een gevaarlijke situatie uitsluiten, worden vermeld. Voor een duidelijke perceptie van een moeilijk onderwerp zijn bijgevoegde diagrammen, foto-illustraties en video's.

Wat is een waterslag

Een waterslag is een korte, maar significante drukstoot in een met vloeistof gevuld systeem. Dit fenomeen doet zich voor wanneer een vloeistofstroom tegen een obstakel op zijn pad botst. Typische voorbeelden van het optreden van dergelijke barrières zijn een scherpe overlap van afsluitkleppen, een plotselinge stop van de pomp, een luchtplug, enz.

Geconfronteerd met een obstakel, zet de waterstroom door traagheid de stroom voort met de snelheid waarmee het bewoog totdat het obstakel verscheen. De eerste lagen die in aanraking komen met het obstakel worden met dezelfde snelheid verdicht door de komst van de volgende lagen.

Door de constante injectie van nieuwe lagen van de stroming neemt de druk snel toe en de vloeistof 'zoekt' naar een manier om zijn deel te dumpen om het af te voeren.

Een vergelijkbare situatie doet zich bijna altijd voor wanneer de stroom breekt. kogelkraan of schuifafsluiter. Op het eerste gezicht lijkt het fenomeen misschien onschadelijk. En zoveel eigenaren geven hem niet veel aandacht.

Maar in feite, als u de voorwaarden vindt voor een brouwdefect in buizen en fittingen, is het de moeite waard om dit zo snel mogelijk te elimineren. Door waterslag in het verwarmingssysteem verschijnen er inderdaad spleten en scheuren, evenals schade aan apparatuur.

Dit ernstige probleem kan worden voorafgegaan door klikken en stoten, maar ook door vreemd geluid in de watertoevoerleidingen, vergezeld van een karakteristieke "grom".

Klikken vindt voornamelijk plaats op die plaatsen waar grotere leidingen zijn verbonden met kleinere secties. Water dat langs hun binnenmuren stroomt, stuit op een obstakel, zij het inferieur, maar toch.

Het regelmatig voorkomen van waterslag heeft een negatieve invloed op de werking van het systeem, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verkort

In geval van nood kunnen de effecten van waterslag van invloed zijn op:

• apparatuur (de dichtheid van pijpleidingen wordt verbroken en verwarmingsapparaten worden vernietigd);
• eigendom (water dat uit een beschadigd netwerk stroomt, zal de behuizing overspoelen en tot meubelschade leiden);
• leden van het huishouden (als de overtreding in het verwarmingssysteem heeft plaatsgevonden, bestaat het gevaar van ernstige thermische brandwonden).

Volgens statistieken vindt het 'leeuwendeel' van ongevallen in de pijpleiding, dat ongeveer 60% bedraagt, plaats als gevolg van waterslag. Vaker kunnen de negatieve gevolgen van dit effect worden waargenomen bij versleten pijpen die zijn gecorrodeerd.

De gevolgen van regelmatige hydrodynamische schokken kunnen onvoorspelbaar zijn en de meest voorkomende daarvan is een doorbraak.

De meeste problemen levert hij aan lange pijpleidingen, bijvoorbeeld bij het regelen "Warme vloer", langs de contouren waarvan een vloeistof tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd.

De mate van schade hangt grotendeels af van de plaats van optreden van de barrière: als het aan het begin van een verlengde pijpleiding is, zal de omvang van de verhoogde druk niet significant zijn, maar als het aan het einde veel hoger zal zijn.

Meestal manifesteert het effect zich wanneer pijpen met verschillende diameters betrokken waren bij de installatie van het verwarmingssysteem.Als de "gemengde" buizen met behulp van adapters niet tot een gemeenschappelijke "noemer" worden gebracht, is een drukverhoging in het verwarmingssysteem onvermijdelijk. In deze situatie is het circuit, om het systeem te beschermen, uitgerust met een speciale klep - de thermostaat.

Oorzaken van waterslag

De fysische aard van dit fenomeen ligt in een volledig verlies of een significante afname van de doorvoer van waterleidingen, waardoor de druk van de vloeistof in het systeem toeneemt.

In huizen waar technische communicatie analfabeet was ontworpen en uitgerust, kan men vaak karakteristieke tikken en klikken in de pijplijn horen.

Ze zijn een uitwendige manifestatie van waterslag en ontstaan ​​wanneer de circulatie van een vloeistof plotseling stopte in een gesloten systeem en vervolgens plotseling zijn beweging hervatte.

Natuurlijke pluggen van de pijpleiding zijn vaak luchtpluggen, adapters van een grotere diameter naar een kleinere of geïnstalleerde afsluiters

Als er een obstakel ontstaat in het pad van een water dat met een bepaalde snelheid beweegt, zal de snelheid ervan afnemen en zal het volume blijven toenemen. Omdat het geen uitweg vindt, vormt het een achterwaartse golf, die, in botsing met het hoofdwater, verhoogt de systeemdruk. Soms kan het een drempel van 20 Atm bereiken.

Vanwege de strakke lijn kan het geaccumuleerde volume nergens heen, maar krachtige energie zoekt nog steeds een uitweg naar de externe omgeving. De impactkracht als gevolg van een dergelijke botsing brengt het gevaar met zich mee van een pijpbreuk, die niet voldoende veiligheidsmarge heeft.

Om deze reden is het voor de opstelling van het systeem noodzakelijk om naadloze water-gasleidingen te gebruiken die zijn aangepast aan waternetwerken die voldoen aan GOST 3262-75, of drukdichte metaal-plastic analogen geproduceerd in overeenstemming met GOST 18599.

Door de permanente impact van waterkracht zullen zowel de pijpleiding zelf als de stijve elementen van het systeem geleidelijk of snel worden vernietigd

De belangrijkste factoren die het optreden van waterslag in leidingen veroorzaken, zijn:

• storingen of uitval van de circulatiepomp;
• de aanwezigheid van lucht in de gesloten lus van het systeem;
• stroomuitval;
• bij plotselinge afsluiting van afsluitkleppen.

Een kortstondige drukverhoging in een gesloten circuit als gevolg van injectie van vloeistof boven de norm kan optreden als, wanneer de pomp wordt ingeschakeld, de waaier met hoge omwentelingen begint te bewegen.

Onlangs bij het arrangement autonoom verwarmingssysteem in plaats van oude kleppen en schuifafsluiters worden steeds vaker kogelkranen gebruikt, waarvan het apparaat niet voor een soepele werking zorgt.

Hun vermogen om een ​​snelwerkend effect te hebben, heeft een keerzijde en is een van de meest voorkomende oorzaken van waterslag.

Als er bij het starten geen lucht uit het systeem kwam, botst de lucht op het moment van openen van de kogelkraan met een praktisch onsamendrukbare vloeistof

Uit veiligheidsoverwegingen verdienen schroefkranen de voorkeur, omdat ze door de gefaseerde afwikkeling van de aspotten een soepele opening / sluiting van afsluiters bieden.

Een vergelijkbare situatie doet zich voor wanneer er geen lucht uit het circuit komt voordat het systeem wordt opgestart. Bij het openen van de kraan botst het water met een luchtplug, die in een gesloten systeem als een soort pneumatische schokdemper werkt.

Hoe een probleem voorkomen?

Een competente bescherming van het waterleidingsysteem zal de intensiteit helpen verminderen en het effect van overdruk neutraliseren.

De beschermingsmechanismen voor autonome systemen tegen waterslag zijn in de meeste gevallen gericht op het vloeiender maken van de watermassa

Om het ontstaan ​​van overdruk van een enkele en permanente aard te voorkomen, zowel op een apart gedeelte van het circuit als op het hele systeem als geheel, worden een aantal basismaatregelen gebruikt.

Optie # 1. Soft overlappend systeem

Dit is een van de basisvereisten voor het starten en afsluiten van leidingsystemen, wat duidelijk wordt beschreven in regelgevingsdocumenten.

Het is een feit dat de energie van hydraulische schokken vanwege de elasticiteit van de buiswanden niet tegelijkertijd met al zijn kracht werkt. Vanwege compensatie van elastische vervormingen is het verdeeld in verschillende tijdsintervallen.

En daarom zal met dezelfde totale slagkracht het slagvermogen op een bepaald moment aanzienlijk afnemen. Door middel van een zachte start kan het drukopbouwproces in de tijd worden verlengd, waardoor aanzienlijke schade aan het systeem wordt geminimaliseerd.

Bij het kiezen van afsluiters moet de voorkeur worden gegeven aan producten die een relatief groot interval van overlappend water hebben

Kranen, waarvan het ontwerp een grote opening biedt totdat het water wordt afgesloten, worden geïnstalleerd tijdens de installatiefase van de apparatuur.

Optie # 2. Het gebruik van automatische apparaten

Automatisering moet worden ingesteld om de statische druk in het systeem soepel te corrigeren. Om het gewenste effect te bereiken, helpt het bij het installeren van pompen met automatische verandering in het aantal omwentelingen of eenheden met elektronische besturing, die zijn uitgerust met geïntegreerde frequentieomvormers.

Door het gebruik van automatische systemen kunt u de vloeistofstroom regelen en de aflezingen van de druk in de pijpleiding aflezen

Pompen die zijn uitgerust met automatische snelheidsregeling van de elektromotor, kunnen de druk in het systeem soepel verhogen / verlagen. Tegelijkertijd voert de software tegelijkertijd twee taken uit: het bewaakt de drukverandering in het watervoorzieningssysteem en past de druk automatisch aan.

Manieren om het systeem volledig te upgraden

Een uitgebreide modernisering van het systeem omvat de installatie van apparatuur om de effecten van overmatige druk te neutraliseren.

Methode # 1. Het gebruik van dilatatievoegen en schokdempers

Dempers en accu's Voer tegelijkertijd drie functies uit: verzamel de vloeistof, verwijder het overtollige volume uit het systeem en help ook een ongewenst fenomeen te voorkomen.

Het compensatieapparaat, waarvan de rol de accumulator is, wordt geïnstalleerd in de richting van waterbeweging op die intervallen van het verwarmingscircuit waar de kans op drukschommelingen in het systeem groot is.

De hydraulische accumulator of quencher is een stalen kolf met een inhoud tot 30 liter, inclusief twee secties gescheiden door een rubberen of rubberen membraan.

Als er overmatige druk in het systeem optreedt, begint de waterkolom van de eerste sectie op het scheidingsmembraan te drukken, waardoor deze in de richting van de luchtkamer buigt

Bij toenemende druk "slaan" hydraulische schokken de tank in.Door het buigen van het rubberen membraan naar de luchtkamer op het moment dat de waterkolom omhoog gaat, wordt het effect bereikt van het kunstmatig vergroten van het volume van het circuit.

Gebruik als schokabsorberende apparaten buizen gemaakt van hittebestendig versterkt rubber of elastische kunststof.

Het elastische materiaal van de schokdempers dooft spontaan de energie van waterslag op het punt waar de druk een kritische waarde heeft bereikt

Om het gewenste effect te bereiken, volstaat het om een ​​product met een lengte van 20-30 cm te gebruiken.Als de pijpleiding een grote lengte heeft, wordt het gedeelte van de schokdemper met nog eens 10 cm vergroot.

Methode # 2. Een veiligheidsklep met membraan installeren

De veiligheidsklep van het membraantype wordt op de buisuitlaat naast de pomp geplaatst om een ​​vooraf bepaalde hoeveelheid water met overdruk af te voeren.

De veiligheidsklep, uitgerust met een stijve afdichting, die de functie van snelle drukontlasting vervult, is een betrouwbare zekering van het autonome systeem

Afhankelijk van de fabrikant en het type model, wordt de veiligheidsklep aangedreven door het elektrische commando van de controller of door gebruik te maken van een snelwerkende piloot.

Het apparaat wordt geactiveerd wanneer de druk een veilig niveau overschrijdt, beschermend gemaal wanneer de apparatuur plotseling stopt. Op het moment van een gevaarlijke drukstoot gaat deze volledig open en wanneer deze naar een normaal niveau daalt, sluit de regelaar langzaam.

Methode # 3. Thermostatische klep voorzien van een shunt

De shunt is een smalle buis met een speling van 0,2-0,4 mm, die in de circulatierichting van het koelmiddel is geïnstalleerd. De belangrijkste taak van het element is dat wanneer overbelasting geleidelijk optreedt drukloos maken.

Een smalle buis waarvan het dwarsdoorsnedebereik niet groter is dan 0,2-0,4 mm, wordt geplaatst aan de kant waar de vloeistof de thermostaat binnenkomt

De bypass-methode wordt gebruikt wanneer opstelling van autonome systemende pijpleiding bestaat alleen uit nieuwe pijpen. Dit komt door het feit dat de aanwezigheid van roest en sediment in oude buizen de efficiëntie van het rangeren kan verminderen tot "nee". Om deze reden wordt aanbevolen om bij gebruik van een shunt aan de inlaat van het verwarmingscircuit efficiënte waterfilters te installeren.

Methode # 4. Een thermostaat gebruiken met superbescherming

Dit is een soort zekering die de druk in het systeem bewaakt en niet laat werken nadat de indicator een kritiek punt heeft bereikt. Het apparaat is uitgerust met een veermechanisme tussen de thermische kop en de klep. Het veermechanisme werkt bij overdruk, waardoor de klep niet volledig sluit.

Dergelijke thermostaten zijn strikt geïnstalleerd in de richting die op de behuizing is aangegeven.

Onderhoudswerkzaamheden

Naast het strikt naleven van de regels voor het bedienen van pijpleidingen, helpen tijdige preventieve maatregelen een ongeval te voorkomen. Alle processen in het watervoorzieningssysteem of verwarmingscircuit zijn immers met elkaar verbonden. En waterslag is slechts de laatste destructieve 'druppel' die kan leiden tot negatieve gevolgen tegen de achtergrond van een onbevredigende technische toestand van de watervoorziening.

Pijpleidingtrillingen en drukveranderingen dragen bij aan de vorming van microscheuren in de metalen structuur. Gebreken die in de loop van de tijd zijn ontstaan ​​tijdens het begin van waterslag verschijnen onmiddellijk in gebieden met verhoogde interne spanning: mechanische verbindingen, bochten en lassen.

Preventie bestaat uit het in evenwicht brengen van het verwarmingssysteem, dat wordt uitgevoerd nadat de installatie is voltooid of de verwarming is gerepareerd in een privéwoning

Het belangrijkste werk uitgevoerd tijdens preventie:

• gezondheidscontrole van de beveiligingsgroep: veiligheidsklep, ontluchter en manometer;
• periodieke drukcontrole achter het membraan van het expansievat, en bij detectie van onbevredigende resultaten en de correctie ervan;
• systeem lektesten en het controleren van de mate van slijtage van de pijpen;
• klepstand volgende vergrendelings- en regelkleppen voor lekkage;
• regelmatige controle van de filterstatus, vertragen van kalk-, zand- en roestdeeltjes, indien nodig - reinigings- en waselementen;

Preventie gericht op het behouden van de werkconditie van het sanitair en verwarming systeem, omvat eenvoudige soorten werk. Maar negeer ze is het niet waard. Dit kan immers leiden tot een aanzienlijke verspilling van geld en tijd voor het uitvoeren van volwaardige reparatiewerkzaamheden.

De vermelde beschermingsmaatregelen zijn het meest effectief als ze volledig worden toegepast. Maar dankzij een geïntegreerde aanpak om het probleem op te lossen, kunt u de negatieve gevolgen neutraliseren en daarmee de levensduur van het systeem verlengen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video # 1. Waterslag, hoe het gebeurt:

Video # 2. Quencher efficiëntie test:

Waterslag in een watervoorzieningssysteem komt veel voor en kan ernstige schade veroorzaken. En uw taak is om het probleem zo snel mogelijk op te lossen. Wanneer de situatie zich herhaalt, zullen de elementen van het systeem inderdaad snel falen. En reparatie daarna kost veel meer.

Stel vragen en schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. We wachten op uw verhalen over hoe u een waterslag in het systeem hebt opgenomen of de gevolgen ervan hebt opgemerkt. Uw mening over de verstrekte informatie is interessant.