Гидроудары в системе водоснабжения

Что такое гидроудар

Основанием для возникновения гидроударов в любой инженерной сети является свойство практической несжимаемости жидкости. Поток воды изливающийся из обычного кухонного смесителя можно перекрыть одним поворотом ручки. Натыкаясь на появившееся препятствие, вода возбуждает  упругую обратную волну. Поскольку деваться ей некуда (трубопровод герметичен), то её энергетика сталкивается с идущим по инерции навстречу потоком жидкости. Собственно сила удара при таком столкновении определяется именно невозможностью поглощения энергии взаимодействия частей потока сжатием среды. Но в трубах малого диаметра подобные процессы минимальны.

Ощутимо же оно проявляется при больших скоростях потока, жёстком трубопроводе больших размеров (длинна, диаметр) и резком перекрытии рабочего просвета на отдельном отрезке. Вообще гидроудары в системе водоснабжения могут быть сглажены эластичностью трубного материала или наличием компенсаторов. Кроме того, амортизировать такие толчки могут оказавшиеся в напорном контуре воздушные пробки. Правда в любом случае энергия толчка будет прежней. Просто её воздействие станет значительно меньше, чего вполне хватает для предотвращения разрывов в реальных прецедентах.

Как устранить причину гидроударов?

Основным вариантом противодействия гидравлическим ударам принято считать сокращение скорости перекрытия потока воды. Для этого применяют задвижки с длинным штоком, благодаря чему процесс закрытия замедляется. Но для подобной арматуры необходимо увеличить пропускной диаметр трубопроводов.

Устранить угрозу гидроудара можно посредством переделки напорного контура, его модернизации. Одним из решений может стать врезка в жёсткий водопровод участка из более эластичного вещества. Таковым может быть пластик или металлопластик. Для получения желаемого результата достаточно 300-400 мм материала. Кроме этого, на прямой (стояковый) участок трубопровода монтируют компенсатор в виде буквы "П", что также сокращает скорость жидкости. В горячем водоснабжении подобную роль может выполнять полотенцесушитель.

Более продвинутым методом защиты является предохранительный клапан, который выпускает заданное количество воды при резком увеличении давления/напора. Тем самым снижается нагрузка на материал и оборудование водоснабжения. Важно отрегулировать функцию клапана, при которой он будет начинать действовать. При слишком высоком параметре открытия гидравлические удары предотвратить не получится.

В современных локальных водопроводах для частного сектора защита от гидроударов возлагается на гидроаккумуляторы разных типов и конструкций. Как правило, эти резервуары уже входят в комплект насосной станции. Сам накопитель обычно исполнен в виде емкости объёмом в 30 и более литров, которая внутри разделена мощной каучуковой мембраной на водную и воздушную зоны. В первую под избыточным давлением (когда оно имеется) периодически закачивается жидкость (вода), во вторую - воздух под расчетным давлением. При этом гидроудары в системе водоснабжения тоже «сбрасываются» в эту емкость. После нормализации напора воды упругая перемычка выдавливает растянувшую её жидкость назад в трубы.

Практика показывает, что привлечение именно гидроаккумулятора служит наиболее эффективной защитой от гидравлических толчков в напорном контуре водоснабжения.