Гидроудар в системе водоснабжения и отопления: причины + профилактические меры

Одной из основных проблем при эксплуатации автономных систем отопления и поставки воды является перепад давления. Гидроудар в системе водоснабжения и водяного обогрева, возникший вследствие этого резкого перепада, может стать причиной серьезных повреждений. Его нужно предупредить, согласны?

Мы расскажем, как предотвратить явление и нейтрализовать его негативные последствия, обеспечив бесперебойность работы контуров. У нас вы узнаете, какие способы используются с целью исключения гидроудара в системах, транспортирующих воду к водоразборным кранам и приборам отопления.

В представленной к ознакомлению статье подробно разобрана природа гидроудара. Перечислены профилактические мероприятия, исключающие возникновение опасной ситуации. Для наглядного восприятия непростой темы приложены схемы, фото-иллюстрации и видео.

Основные меры профилактики

Кроме строгого соблюдения всех установленных эксплуатационных правил, предотвратить возникновение аварии можно, если своевременно и регулярно проводить ряд профилактических действий. Вся причина в том, что в главной системе обогрева или водоснабжения абсолютно все процессы тесно связаны между собой. Непредвиденный пользователем гидроудар является всего лишь финальным деструктивным этапом, который вполне может привести к различным негативным последствиям. Все это происходит на фоне относительно плохого технического состояния годами используемых труб.
Перепады величины давления и возникающих вибраций только способствуют образованию различных трещин в толще металла. Со временем возникают более серьезные дефекты, которые после наступления гидроудара мгновенно проявляются на участках слишком высокого внутреннего напряжения. Это могут быть различные места изгибов, механические соединения и даже сварочные швы.

Профилактические манипуляции включают в себя следующие этапы:

1. Своевременная проверка давления за эластичной мембраной эксплуатируемого расширительного сосуда. Если в ходе этой процедуры мастер обнаружит неудовлетворительные результаты, то без качественной корректировки эксплуатировать систему запрещено.
2. Проверка работоспособности задействованных групп безопасности. Это касается отводчика воздуха, предохранительного клапана, а также классического манометра.
3. Контроль положения вентилей задействованной запорно-регулирующей металлической арматуры.
4. Периодическая проверка состояния всех фильтров. Эти элементы отвечают за задержку мелкого песка, классической накипи, фрагментов ржавчины. В случае необходимости мастеру нужно выполнить прочистку и последующую промывку фильтров.
5. Тестирование используемой системы на наличие утечек. Также нужно проверить степень износа всех элементов.

Многие эксперты рекомендуют заменить классическую жесткую трубу пластиковым изделием. Оно более эластично в применении и способно быстро расширяться под воздействием давления. Но нужно быть аккуратными, так как не исключена разгерметизация стыков.

Профессиональный подход к профилактике, которая направлена на всеобщее поддержание оптимального состояния отопительной и водонагревательной системы, обязательно включает в себя элементарные виды работ. Оставлять без внимания этот этап не рекомендуется. Это связано с тем, что ремонт отопления в частном доме влечет за собой большие траты финансов и свободного времени. Все описанные меры защиты будут эффективными в том случае, если подходить к работе комплексно. Только в такой ситуации можно нейтрализовать различные нежелательные последствия и продлить срок слаженной работы системы.

Перепады и их причины

Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.

Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:

• появление течи;
• сбой настроек расширительного бака;
• выход из строя насосов;
• появление микротрещин в теплообменнике котла;
• отключение электричества.

Как повысить давление в системе отопления?

Расширительный бачок регулирует перепады давления

В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.

Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.

К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.

Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.

Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.

Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.

Почему повышается давление в системе отопления?

Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:

• образования воздушной пробки;
• засорения трубопровода или фильтров;
• работы регулятора давления отопления;
• непрекращающейся подпитки;
• перекрытия запорной арматуры.

Как устранить перепады?

Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.

Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы.

Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.

Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.

Настройка и балансировка теплоснабжения

Профилактические действия способны не только снизить последствия аварии, но и не допустить возникновение неполадок в работе оборудования, как в обыкновенной квартире, так и в случае, если у вас установлена альтернативная система отопления частного дома.

Необходимо следить за состоянием кранов Маевского (устройство), термостатов, циркуляционного насоса, запорной арматуры (про смесители для гидромассажных ванн на борту ванной прочитайте здесь).

В случаях обнаружения протечек, затруднений в работе, оборудование подлежит замене, а соединения либо перебираются, либо заменяются на новые.

Для обеспечения бесперебойной работы насоса следует устанавливать источники резервного питания.

Это вместе с байпасом (про установку для полотенцесушителя написано здесь) позволит избежать повышения давления в период отключения электроэнергии.

ВАЖНО! Нарушения циркуляции жидкости вызывается несколькими причинами. Среди них засор фильтра грубой очистки, завоздушивание системы (как удалить), нехватка воды.

Необходимо, постоянно следить за уровнем жидкости и прогревом отопительных приборов.

Если радиатор не прогревается или прогревается не полностью, то в системе образовался воздух, который удаляется при помощи крана Маевского.

Возможные последствия гидроудара и его опасность

Распознать признаки явления можно по посторонним звукам в системе: щелчки, стуки, схлопывания. Также помогут визуальные признаки: подтекающие краны, смесители, обжимные фитинги-соединители с резиновыми прокладками.

Когда система водоснабжения подвергается частым гидроударам даже слабой силы, прокладки, уплотнители выдавливаются первыми. Нарушение герметичности системы может привести к появлению очагов деформации и разрыву труб.

В результате повышения давления нарушается подача воды. Но это не единственная неприятность. Если гидроудар привел к полному разрыву трубы, например, в многоквартирном доме, все строение остается без воды. Поток жидкости портит имущество владельцев квартиры, затапливаются соседи нижних этажей. В итоге – работы по ремонту и восстановлению нескольких объектов жилья.

Гидроудар в системе горячего водоснабжения грозит кроме окончательной порчи имущества, ожогами. Опасность грозит при разгерметизации системы отопления, где носитель поддерживает температуру +70С и постоянно находится под давлением. Разрыв батареи или трубопровода в зимний отопительный сезон выведет из строя систему. Морозы доделают разрушительное дело – трубопровод придется менять.

Рассмотрим систему теплоснабжения города в целом.

Тепло производится теплогенерирующими компаниями в котельных или ТЭЦ и далее с помощью насосных установок по теплотрассам, а также по внутридомовым трубам, тепло в виде горячей воды поступает в наш радиатор и смеситель ванной или кухни. Все кажется просто — везде прочные стальные трубы, они как правило закрыты, к ним нет доступа посторонних лиц. Представьте есть места, где гидроудары происходят по несколько раз в день.

Кто же делает гидроудар?

Причина их возникновения люди («работники»). Я думаю, что они их устраивают не со зла, а из-за лени и глупости. И происходят эти беды из-за неправильного эксплуатирования насосных стаций (ПНС)!

Приведем дословную выписку из справочника «Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения» авторы Дмитриев В.Д. и др., Стройиздат, Ленинградское отделение, 1988: «…Перед эксплуатацией насосной станции следует в первую очередь проверить возможность пуска насосов при открытой напорной задвижке на получающуюся при этом перегрузку электродвигателей насосов и возникающий в сети гидравлический удар. В случае невозможности пуска насосов автоматизированных установок с открытой задвижкой в схеме пуска следует предусмотреть операции по ее открытию после пуска насоса и закрытию до его остановки…»

Другими словами, что в случае отсутствия автоматики по плавному пуску центробежного насоса необходимо: перекрыть напорную задвижку после насоса, включить насос, и после стабилизации давления на напорной линии, плавно открыть задвижку в направлении потребителя. Подобный пункт есть в любой инструкции по пуску и эксплуатации центробежного насоса.

Всех лучше с этим справиться автоматика, которая после нажатия кнопки «пуск», будет медленно увеличивать обороты электродвигателя, и тем самым плавно поднимать давление в напорном трубопроводе. Но, к сожалению, такой автоматикой оборудовано незначительное количество насосных станций.

Что же происходит на самом деле?

Для этого нужно определиться с насосными стациями и их балансовой принадлежностью. Обычно все повышающие насосные станции (ПНС) подающие теплоноситель, можно разделить на три вида:

— ПНС теплогенерирующих компаний, в них обычно все работает исправно в соответствии правилами и инструкциями, т.к. при колоссальной мощности имеющихся насосов и неправильном их пуске, авария носила бы катастрофический характер для системы отопления всего населенного пункта.

— ПНС квартальные (могут принадлежать разным организациям, но, как правило, принадлежат специализированным энергокомпаниям, имеющим квалифицированный персонал). В квартальных ПНС установлены довольно мощные насосы, и их основная задача это поднятие давления теплоносителя и его распределение, по различным районам населенного пункта. В этих ПНС тоже относительный порядок.

— ПНС местные, эти насосные станции могут принадлежать кому угодно, кто и как успел их построить не всегда известно.

Простейшая схема

подключения многоэтажного дома через местную насосную станцию от открытой системы теплоснабжения (без приборов учета тепловой энергии и автоматики).

Именно от неправильной эксплуатации местных ПНС самая высокая вероятность получить гидроудар по системе отопления и горячего водоснабжения жилого дома.

Приведем несколько примеров:

1. ПНС принадлежит кооперативному дому или ТСЖ.

Как правило, в этом случае насосную станцию обслуживает слесарь, которому ЖСК или ТСЖ может выделить, ну например 3000 максимум 5000 рублей в месяц, а что такого всего включить и выключить насос. Вот он и включает… нажал на кнопку и достаточно!? За 3000 рублей каждый раз крутить задвижки? Нет уж! А если что случиться, то попробуйте доказать, включал насос согласно инструкции и все!

2. ПНС принадлежит специализированной организации – Городской тепловой энергетической компании (ГТЭ), которая одновременно является и теплоснабжающей организацией, т.к. перепродает тепловую энергию.

Для снижения издержек, ГТЭ создает круглосуточную службу по ремонту и эксплуатации ПНС. Согласно графика, бригада из 2-3 человек один – два раза в сутки объезжает около 100 ПНС для проведения в них оперативно-ремонтных работ. Приведем для примера некоторые из этих работ:

— оперативное переключение насосов с рабочего на резервный и наоборот;

— подтягивание сальниковых уплотнений насосов и запорной арматуры;

— контроль и регулирование параметров теплоносителя и так далее.

Представьте себе, что слесарь должен побывать в 100 насосных станциях. Пусть даже и на машине… он должен успеть переключить 200 насосов, подтянуть несколько десятков сальников, сделать записи в 100 журналах и много чего еще, и думаете, он будет крутить задвижки? Нет, т.к. ему физически не хватит времени, а если он не успеет… лишат премии. Но вы можете возразить, что если не закрывать задвижки, то параллельный (нерабочий) насос при открытых задвижках не даст подняться давлению и будет работать как перемычка, по аналогии с электричеством будет короткое замыкание. Есть простой выход. Установим на напорной линии каждого насоса обратный клапан и тогда…. можно никаких задвижек не закрывать. И такие горе работники думают: «…гидроудар будет в доме, за который отвечаю не Я, а я все успею выполнить и получу премию».

А если авария произошла, то, как и в первом случае, докажите…. я включал насосы согласно инструкции и все!

Из выше сказанного, можно сделать вывод, что гидроудар в Вашем доме на 99% вышел из местной (ближайшей) насосной станции.

Если Вас затопило из-за гидроудара, что делать?

Можем дать несколько советов, что делать, а еще важнее чего не делать.

Если, по вашему мнению, вас промочило из-за гидроудара…. расспросите соседей не было ли подобного у них, сфотографируйте все места аварий, немедленно каждый пострадавший должен самостоятельно вызвать аварийную службу (даже ночью), зафиксируйте время вызова и кто принял вызов, не слушайте соседа, что он уже вызвал аварийку. Звоните сами.

По прибытии аварийной бригады, узнайте должности и фамилии работников. Зафиксируйте время прибытия и убытия. Зафиксируйте все, что они будут делать, ходите за работниками аварийной службы коллективно, запоминайте каждое слово и действие. От прибывших аварийщиков попробуйте получить письменное заключение о причинах аварии, даже если оно будет изначально неверным или невероятным, лишь бы оно было письменным.

На следующий день коллективно или каждый по отдельности письменно известите управляющую компанию (УК) о случившемся. В заявлении потребуйте поставить отметку о входящей регистрации заявления. Постарайтесь убедить работников УК о немедленном составлении акта о причинах и следствиях аварии, потребуйте указать в акте виновника аварии.

А вот дальше…. самое сложное. Приведем краткую схему Ваших, в высшей степени вероятных, «мытарств».

Итак, Вы получили все акты на руки. Теперь желаете получить денежное возмещение. Если ваше имущество застраховано от подобного случая мы поздравляем Вас.

Если у Вас нет страховки, идете в управляющую компанию и получаете ответ типа: «….У нас все исправно, оборудование работает без сбоев и аварий, мы не виноваты, идите в теплоснабжающую организацию…», там Вам посоветуют вернуться в УК или обратиться в теплогенерирующую компанию, где с Вами просто не будут разговаривать. Естественно все обращения делайте в письменном виде с регистрацией, обязательно дождитесь письменных ответов, иначе суд может Вам дать отрицательный ответ после рассмотрения искового заявления. На все у Вас в лучшем случае уйдет 1 месяц, в худшем до полугода. Маленький совет, обратитесь сразу во все организации, причем каждый пострадавший должен обратиться самостоятельно, чем больше документов, тем лучше.

Еще совет. Если из-за гидроудара лопнула труба, разорвало радиатор и т.п. только в Вашей квартире, можете никуда не жаловаться и в суд не подавать, зря потратите время и деньги, вы ничего не сможете доказать, проверено! В этом случае лучше ни чего не делать, сбережете нервы. Даже если Вы наймете дорогого адвоката, он посоветует Вам нанять эксперта, это тоже не поможет, еще ни один эксперт не давал четкого и категоричного заключения в суде, его в любом случае запутают и заболтают, пример:

Судья эксперту: «Истец пытается доказать, что солнце встает на востоке, что вы на это можете сказать?».

Эксперт: «Да, конечно солнце всегда встает на востоке, это закон природы»

Ответчик: «Но по нашим личным наблюдениям и согласно новоявленных открытий солнце не стабильно осуществляет движение во время восхода и на неизмеримо малую единицу времени солнце может остановиться или даже идти вспять, что вы на это скажете эксперт?»

Судья: «Эксперт ответьте!»

Эксперт: «М…, я конечно не ознакомлен с новыми теориями и открытиями, но солнце всегда вставало на востоке, по другому не может быть»

Ответчик: «Прошу эксперта дать однозначный ответ»

Эксперт: «Да, конечно солнце всегда встает на востоке, но мы не все знаем о законах природы и возможно, что все может быть и по другому, хотя это маловероятно …!»

Мнение суда о эксперте – ноль. А теперь представьте, что подобный диалог идет о гидроударе, как можно дать заключение и точно определить в каком месте и из-за чего произошел гидроудар, и тем более, если авария произошла в единичном месте.

Возможен только единственный случай, если собственник насосной станции добровольно примет вину на себя или у вас имеется надежный свидетель, который видел неправильные действия обслуживающего персонала насосной именно в момент возникновения вашей аварии, поверьте, такого счастья вы не дождетесь.

Помните, что это именно Вам нужно доказать вину ответчика, а каким образом Вы это сделаете, ведь у Вас нет ни одного факта, кроме акта (бумажки) и эмоций. Впрочем, акт будет составлен с описанием последствий, а не причин аварии. Имейте в виду, что в суд ответчики придут с кучей юристов и свидетелей, а Вы один, они Вас просто заговорят, ответчики приведут и возможно виновного слесаря, но он заявит, что насос включал согласно инструкций и даже журнал с подписью покажет с показаниями манометров, что никакого гидроудара не было. Вам будут доказывать, что это Вы, именно Вы купили и установили неисправную деталь или лопнувший прибор и это Вы должны быть ответчиком, и на Вас могут подать встречный иск, и т.д. и т.п.

Но если Вы все же решились биться в суде до конца, наберитесь терпения и за деньги наймите квалифицированного адвоката и экспертов которые работали в теплоснабжающих организациях (не приглашайте теоретиков из институтов), и еще один совет: подавайте исковое заявление в суд с просьбой признать соответчиками всю цепочку поставщиков услуг: ЖСК или ТСЖ, управляющую компанию, эксплуатирующую организацию, всех промежуточных перепродавцов тепла, владельцев насосных станций и трубопроводов, вплоть до теплогенерирующей компании включительно, пусть суд самостоятельно ищет конкретного виновника или определит степень виновности каждого из ответчиков, шанс выиграть дело у Вас значительно повысится. Но и в этом случае, даже если Вы выиграете суд, может получиться так, что ремонт следов промочек за свой счет мог обойтись Вам дешевле и нервов меньше.

И последний совет, если районный суд вынесет решение не в вашу пользу, поверьте, опротестовывать его абсолютно бессмысленно, тоже неоднократно проверено!!! По таким видам дел вышестоящие суды изменяют решения нижестоящего суда в соотношении 1/1 000 000.

Причины возникновения гидроудара

Самая главная причина – резкое закрытие запорной арматуры. Если вода течет тонкой струйкой, риск минимальный, но при резких открываниях/закрываниях крана, опасность максимально повышается.

Почему еще происходит гидроудар в системе водоснабжения:

1. При резких включениях мощных насосов. Возникает при нестабильности электроснабжения объектов, оснащенных мощными насосными станциями.
2. При наличии воздушных пробок в системе водоснабжения, отопления. Поэтому прежде, чем подключать в эксплуатацию замкнутые системы с жидким носителем, следует предварительно согнать воздух.

Сегодня гидроудары считаются самыми распространенными факторами выхода из строя систем водоснабжения. Связано это с появлением новой запорной арматуры, не требующей долгих поворотов вентиля (крана) для открывания/закрывания воды.

Другие способы борьбы с гидроударом

Один из возможных вариантов нейтрализации гидроудара уже озвучивали — краны закрывать плавно. Но это не панацея, да и неудобно в наше стремительное время. И есть еще бытовая техника, ее не научишь. Хотя, некоторые производители учитывают этот момент, и последние модели делают с клапаном, который плавно перекрывает воду. Вот поэтому компенсаторы и нейтрализаторы становятся так популярны.

Бороться с гидроударом можно и другими методами:

• При разводке или реконструкции водопровода или отопления, перед источником гидроудара вставлять кусок эластичной трубы. Это армированный термостойкий каучук или пластика PPS. Длинна эластичной вставки — 20-40 см. Чем длиннее труба, тем длиннее вставка.
• Покупка бытовой техники и запорно-регулирующей арматуры с плавным ходом клапана. Если говорить об отоплении, часто наблюдаются проблемы с теплым водным полом. Не все сервомоторы работают плавно при закрытии потока. Выход — ставить термостаты/терморегуляторы с плавным ходом поршня.
• Использовать насосы с плавным пуском и остановом.

Гидроудар — действительно опасная для закрытой системы вещь. Он ломает радиаторы, разрывает трубы. Чтобы избежать проблем, лучше продумать меры борьбы заранее. Если все уже работает, но появились проблемы, разумнее и проще всего установить компенсаторы. Да, они недешевы, но ремонт обойдется дороже.

Внедрение амортизаторов

Реализуемые сегодня гидроаккумуляторы и гасители способны одновременно выполнять сразу несколько важных функций. Они не только собирают жидкость, но и устраняют лишний объем воды из системы, а также помогают предотвратить различные нежелательные проявления. Гидроаккумуляторы выполняют все функции компенсирующих агрегатов. Устанавливают их только по направлению основного потока воды на тех отсеках отопительного контура, где особенно велика вероятность внезапного снижения или подъема уровня измеряемого давления.

Своеобразный гаситель, а также гидроаккумулятор на практике представляют собой вместительную колбу из стали, в которую легко может поместиться до 35 литров жидкости. Они включают в себя сразу две разделенные долговечной каучуковой либо резиновой перегородкой секции. В случае повышения давления все гидроудары перенаправляются в резервуар. Благодаря изгибанию задействованной мембраны в момент резкого поднятия показателей специалистам удается достичь эффекта принудительного расширения контура.

В роли амортизирующих элементов выступают трубы, которые изготовлены из термоустойчивого армированного каучука либо эластичного пластика. Чтобы добиться желаемого эффекта, вполне достаточно задействовать изделие длиной 35 сантиметров. Если трубопровод отличается большой протяжностью, то и участок амортизатора нужно увеличить минимум на 12 см.

Что такое гидроудар в системе водоснабжения

Гидроударом называется кратковременное мощное повышение давления жидкости, которая циркулирует в трубах. Давление увеличивается из-за изменения скорости течения.

Знак изменения давления влияет на тип гидроудара:

• положительный – при котором давление повышается вследствие резкого закрытия задвижки или включения насосного агрегата;
• отрицательный – при котором давление увеличивается из-за остановки насоса.

По законам физики, даже при резком закрывании крана, вода продолжает движение. Останавливается только поток, ближайший к вентилю, остальные слои продолжают течь. Столкновение остановившегося и движущегося слоев и вызывает повышение давления. Если представить, что перед движущейся толпой резко закрыли вход, то первые ряды уже остановились – следующие на них натыкаются, продолжая идти, получается давка. Вода действует также, отчего возникает гидравлический удар.

Давление повышается в моментальном режиме, уровень возрастает на несколько десятков атмосфер. Последствий избежать не удастся.

Теория гидроудара

Возникновение явления возможно только по причине отсутствия компенсации перепадов давления. Скачок в одном месте вызывает распространение силы по всей протяженности трубопровода. Если в системе есть слабая точка, материал может деформироваться или разрушается полностью, образуется дыра в системе.

Впервые эффект был обнаружен в конце XIX века российским ученым Н.Е. Жуковским. Он же вывел формулу, по которой следует рассчитывать период времени, необходимый для закрывания крана, чтобы избежать неприятных последствий. Формула выглядит так: Dp = p(u0-u1), где:

• Dp – увеличение давления в Н/м2;
• p – плотность жидкости в кг/м3;
• u0, u1 – средние показатели скорости воды в трубопроводе до и после закрывания кранов.

Чтобы знать, как доказать гидроудар в системе водоснабжения, необходимо знать диаметр и материал трубы, а также степень сжимаемости воды. Все расчеты проводятся после установления параметра плотности воды. Она различается по количеству растворенных солей. Определение скорости распространения гидравлического удара производится по формуле c = 2L/T, где:

• c – обозначение скорости ударной волны;
• L – длина трубопровода;
• T – время.

Простота формулы позволяет быстро выявить скорость распространения удара, который, по сути, является волной с колебаниями заданной частоты. А теперь о том, как выяснить колебания за единицу времени.

Для этого пригодится формула M = 2L/a, где:

• M – продолжительность цикла колебаний;
• L – длина трубопровода;
• a – скорость волны в м/с.

Упростить все расчеты позволит знание показателей скорости ударной волны при ударе для труб из самых популярных материалов:

• сталь = 900-1300 м/с;
• чугун = 1000-1200 м/с;
• пластик = 300-500 м/с.

Теперь нужно подставить значения в формулу и просчитать частоту колебаний гидроудара на участке водопровода заданной длины. Теория гидроудара поможет быстро доказать возникновение явления и предупредить возможные риски, планируя строительство дома или замену водопроводной, отопительной системы.

Технические средства защиты

Система должна быть максимально защищена от необдуманных действий человека, неправильной эксплуатации и несвоевременного и неполного обслуживания. Для этого существует ряд технических решений, позволяющих минимизировать последствия скачков давления жидкости в сетях водоснабжения и отопления и предотвратить их появление.

Замена труб

Для этого необходимо произвести ревизию всего трубопровода, старые стальные трубы следует заменить на современные из полимерных материалов. Они более надежны, практически не поддаются коррозии и служат дольше. При этом трубы нужно выбирать учитывая условия эксплуатации (давление и температура в сети) с небольшим запасом по параметрам. Для снижения скорости потока желательно выбрать изделия с максимально возможным для напора диаметром. Найти золотую середину.

Замена запорной арматуры

Замену шаровых кранов на вентильные можно назвать возврату к прошлому, но это позволит избежать резких перепадов давления независимо от того как открывается и закрывается запорная арматура. Необязательно менять все запирающие устройства, можно ограничиться только теми, что критичны для системы.

Основные способы защиты

Для защиты материалов, оборудования и коммуникаций от гидравлических ударов применяются следующие способы:

1. Установка терморегуляторов со встроенным шунтом;
2. Вставки из пластичного материала;
3. Установка мембранных устройств;
4. Управление режимами работы насоса по данным датчика давления в системе;
5. Общие профилактические мероприятия.

В качестве запорной арматуры устанавливают терморегуляторы со встроенным шунтом. Шунт – трубка малого диаметра, пропускает излишки теплоносителя при повышении давления.

Стальные элементы чаще всего подвержены разрушению от гидроударов вследствие жесткости конструкции, отсутствии амортизирующего эффекта. Для создания амортизатора часто врезают небольшие участки из полимерных труб, обладающих хорошей гибкостью. При гидроударе они компенсируют ударное усилие изгибом, при этом не повреждаются.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки также неплохо справляются с повышением давления, принимая его излишек на себя. Мембрана, выполненная из резины или полимера, изгибается, сжимает воздух воздушной камеры. В освободившееся пространство поступает вода из отопления, снижается общее напряжение в системе по давлению.

Циркуляционные насосы оснащают системой управления работой по давлению. Датчик контролирует давление воды в сети. При повышении значения он подает команду на снижение числа оборотов насоса. Такая система применима для насосов с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса.

Общие профилактические мероприятия по предотвращению гидроударов и их последствий:

• Производить плавное управление запорной арматурой;
• Включение насосов производить на низкой скорости;
• Проверять работоспособность воздухоотводчиков и предохранительных клапанов;
• Своевременно, регулярно стравливать воздух из оборудования;
• Регулярно производить визуальный осмотр на предмет целостности конструктивных элементов отопления;
• Контролировать целостность мембраны экспанзоматов.

Гидравлические удары – частое и опасное явление в сетях отопления. Своевременное их предотвращения спасет отопительные коммуникации и оборудование от повреждений, сохранит их целостность и работоспособность.

Владельцы частных квартир и домов часто слышат в обустроенном отопительном трубопроводе резкие, отчетливые удары. Этому явлению многие не уделяют должного внимания, но исход ситуации может быть самым разным. Специалистам часто приходится устранять результаты разрушения важных деталей.

В некоторых случаях не исключено травмирование жильцов. Гидроудары в обустроенной системе отопления являются главной причиной большинства поломок и разрушения теплотехнического оснащения. Качественное и своевременное решение этого вопроса имеет огромное значение для стабильной и безотказной работы системы.

Настройка системы отопления

После завершения монтажа, ремонта отопительную систему настраивают или, другими словами, балансируют. Допущенные в процессе проектирования и строительства ошибки нужно устранить до ввода теплового контура в эксплуатацию, чтобы в дальнейшем не случилась авария, инициированная гидроударом.
Операции, выполняемые при настройке системы отопления:

• замеры наружных диаметров и протяженности труб на каждом участке, при отклонениях от проекта ошибки устраняют;
• выявление присутствия в замкнутом контуре воздушных пробок, их ликвидация;
• проверка уровня жидкости при запуске отопительного трубопровода с расширительным баком.

Настройка помогает сделать систему надежной с рациональным расходованием тепла. Особенно чутко на недочеты реагирует тепловой контур с естественной циркуляцией. Иногда прочистка фильтра на входе жидкости в котел нормализует водооборот.

После отладки оборудования и арматуры системы производят балансировку теплового режима, регулировку нагрева носителя. Если этого не сделать, ближние к отопительному котлу радиаторы будут горячими, дальние — холодными. При этом режим работы отопителя будет неэкономичным.

Для балансировки обогрева на входе каждой батареи ставят вентиль особой конструкции или регулируют степень нагрева установкой шайб различного диаметра.

Доукомплектация терморегулирующего клапана

Эта вспомогательная деталь представляет собой компактную трубку. Итоговый просвет может варьироваться от 0.2 до 0.6 миллиметров. Шунт монтируют по направлению циркулируемой жидкости. Основная задача детали – постепенно снижать давление при выявлении перегрузок. При проектировании автономных систем обязательно используют метод шунтирования, так как только в этом случае можно оградить новый трубопровод од поломки.

Этот эффект обусловлен тем, что в износившихся трубах присутствует ржа и другой мусор, который является серьезной преградой на пути к достижению желаемого результата. Именно по этой причине во время использования шунта на самом выходе в обустроенный отопительный контур желательно установить высококачественные водяные фильтры.

Защита установки от негативного воздействия

Специалисты привыкли использовать проверенные временем способы защиты от гидравлического удара. Еще на первом этапе проектирования эксперты предусматривают наличие всех необходимых рабочих узлов и деталей, которые применяются только в комплексе. Итоговый выбор элементов защиты зависит от особенностей обустроенной отопительной системы: площади жилища, типа насоса, протяжности и диаметра труб. Максимально рационально подобрать весь набор устройств может исключительно профессионал, который предварительно изучил все нюансы объекта недвижимости.

В видеоролике представлена полезная информация о том, как правильно и эффективно бороться с гидроударами:

Краткое описание

Весьма распространенный гидравлический удар в обустроенной системе качественного отопления представляет собой своеобразное явление, которое базируется на нормах динамики разных веществ. Само проявление отличается тем, что при периодическом изменении скорости движении потока рабочей жидкости наблюдается повышение показателей давления. В качестве главного теплоносителя выступает вода, основным показателем которой является несжимаемость. В период циркуляции заправленного теплоносителя по трубопроводам и нагревательным элементам на его пути могут возникать различные гидравлические препятствия. В большинстве случаев это повороты, резкие перепады диаметра трубопроводов, а также арматура запорно-регулирующего типа.

В созданных неблагоприятных условиях теплоноситель может повредить те элементы, которые представляют потоку сильное гидравлическое сопротивление. Это могут быть конвекторы, повороты труб, различные приборы, радиаторы и даже теплообменники котлов.

Авария вполне может возникнуть в результате постепенного износа эксплуатируемой конструкции и ее элементов либо в результате внезапного воздействия сильного скачка показателей. Во всех ситуациях последствия гидроудара влекут за собой материальные растраты на ликвидацию протечки. Чтобы самому не оказаться в такой ситуации следует понимать базовые причины образования гидроудара. Последствия аварии всегда непредсказуемые, начиная от самой обычной поломки циркуляционного насоса и заканчивая масштабным затоплением всего дома. Все зависит от качества и мощности системы.

Вывод

Вопрос предотвращения гидравлических ударов в системе должен быть в сфере внимания любого собственника, будь то многоэтажный дом или частное строение. Если аварийная ситуация возникнет в зимний период, то проблем будет в избытке. Время на устранение неисправности значительно возрастает, особенно если разрыв произошел на участке магистрали, проходящем по территории, в мерзлом грунте. Понятно, что гидроудар лучше предотвратить, чем заниматься восстановлением работоспособности жидкостной коммуникации. На возмещение ущерба от аварии придется потратить и время, и деньги, а в ряде случаев весьма большие.

Хотите исключить риск появления гидроударов в контурах отопления и водоснабжения? Обращайтесь в «АЛЬФАТЭП». Наши специалисты подготовят проект инженерной системы, подберут необходимое оборудование. В интернет-магазине alfatep.ru продукция известных заводов-изготовителей по их ценам – качество гарантировано. Задать интересующие вопросы, оставить заявку можно по телефону 8 (495) 109 00 95 – звонки по РФ бесплатные – или на сайте (раздел «Контакты»). Реальные цены, хорошие скидки и бонусы, кредитование клиентов, быстрая доставка товара: мы делаем все для удобства покупателей – обращайтесь.

Постепенное перекрытие системы

Это одно из самых главных требований при старте и последующем отключении обогревательной установки. Все оптимальные параметры подробно описаны в базовых сопроводительных документах. Вся причина в том, что накопленная энергия гидроудара в связи с повышенной прочностью стенок труб может воздействовать не всей своей мощностью.

Эта особенность достигается за счет молниеносного изгибания в нужную сторону. При равной итоговой силе удара показатель мощности влияния на определенный участок системы будет существенно снижаться. Благодаря плавному включению специалистам удается существенно продлить по времени скорость нарастания давления, минимизировав вероятность повреждения отопительной системы коттеджа или многоквартирного дома.

Батареи булькают

Следующая причина шума в металлических трубах отопления – воздух. Если в батарее что-то непрерывно бурлит и булькает, как в желудке больной коровы – он, родимый. Звукоизоляция труб отопления, даже если бы она выполнялась, ничего не дала бы – звук будет слышен через стенки радиатора.

Вы находитесь на верхнем этаже дома с нижним розливом (когда и подающий, и обратный трубопровод системы отопления расположены в подвале)? Тогда ищите на радиаторе или перемычке между соседними комнатами кран Маевского – устройство, помогающее спустить воздух.

Во всех прочих случаях стоит искать контруклон (разумеется, если система отопления работает нормально во всех остальных отношениях, кроме шума). Висящий с перекосом радиатор или участок подводки к нему, который у стояка ниже, чем около самой батареи – вот то, что вам предстоит исправить, причем скорее всего летом – останавливать систему отопления зимой надолго, особенно в суровом климате Сибири или Дальнего Востока, едва ли будет хорошей идеей.