Гидроудар в системе водоснабжения

Что такое гидроудар

Гидравлический удар(гидроудар) представляет собой кратковременное, но резкое и сильное повышение(понижение) давления в трубопроводе(в системе водоснабжения) при внезапном торможении(ускорение) двигавшегося по нему потока жидкости.

Гидроудар в системе водоснабжения

Простыми словами гидроудар-это резкий скачок давления в трубах

Гидравлический удар бывает:

• Положительный – когда давления в трубопроводе очень резко повышается. Это может произойти, при быстром закрытие крана(вентиля, задвижки) или включения насоса.
• Отрицательный – когда наоборот, происходит понижение давления в водопроводе, из-за того, что открыли кран или выключили циркуляционный насос.

Наибольшую опасность для водопровода представляет положительный гидроудар. Допустим вы открыли кран и помыли посуду. Закончили мыть, вода вам не нужна, закрыли кран.

При этом в водопроводе происходит следующее. Водный поток некоторое время, по инерции, течёт с прежней скоростью. Потом сталкивается с преградой (кран ведь закрыли). И «ударяясь» об эту преграду, образуется обратная волна. А так как вся система водоснабжения герметична. У этой обратной волны происходит столкновение с водным потоком идущим на встречу. В результате получается гидроудар.

Самые первые признаки гидроудара – глухие стуки и щелчки, слышимые при открытие или закрытие крана. Появления подтеков в местах соединения водопроводных труб или подтекающие краны.

Причины возникновения гидравлического удара

Основными причина , возникновения гидроудара системе водоснабжения:

• Резкое перекрытии запорной арматуры(кранов, вентилей, задвижек.
• Поломка или отключение циркуляционного насоса, насосной станции.
• Воздушные пробки в системе водопровода.
• Перепады сечения водопроводных труб.

В основном, гидроудар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Вода проходит по трубам с постоянным давлением, но когда происходит резкое перекрытие водного потока. Давление воды на стенки труб увеличивается в несколько раз.

И в результате, могут лопнуть трубы или придут в негодность уплотнители резьбовых соединений и запорные элементы.

Трещина в трубе-после гидроудара

Конечно, резко закрытый кран не единственная причина возникновения гидроудара. Похожая ситуация бывает когда в системе остаётся воздух. В тот момент когда открывается кран, вода сталкивается с пробкой из воздуха.

И эта воздушная пробка в условиях замкнутого пространства выступает амортизатором. Вследствие чего с огромной силой выталкивает воду и происходит удар.

Также появление гидроударов могут спровоцировать трубы разного диаметра. Перепады давления, если трубы не приведены к общему знаменателю, гарантированы

Последствия гидроудара

Давление выше допустимой нормы критично для труб и их соединений. Запорная арматура тоже может выйти из строя.

От первого гидравлического удара, повреждение водопровода, обычно не происходит. Ведь изделия для водоснабжения изготавливаются с запасом, в случае повышения давления. Но последующие гидроудары будет бить в то же самое, слабое место. И в какой — то момент труба или запорная арматура выйдут из строя.

Если прорыв водопровода произошёл в квартире многоквартирного дома, то произойдет затопление, будет повреждено имущество, вашей квартиры и соседей снизу.

Последствия гидроудара- затопило квартиру

В случае повреждения центрального водопровода Может произойти отключения нескольких домов или района. То это уже чрезвычайное положение. Так как жильцы многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации.

Ну а если в результате гидроудара повреждается труба горячего водоснабжения. То это может привести к серьёзным ожогам.

Температуру горячей воды в квартире по нормативу читайте здесь

Как избежать гидроудар в водопроводе

Есть несколько способов предотвратить гидроудар в квартире и частном доме.

• увеличить диаметр водопроводной трубы, для уменьшения скорости потока воды
• плавное перекрытие водного потока.трубы

Как избежать гидроудар

Плавное перекрытие системы водоснабжения

Также важную роль играет эластичность труб, как они могут деформироваться под давлением. Но стоит отметить, что эти мероприятия, лишь растягивают процесс, снижая его мощность, и соответственно воздействие на систему водоснабжения..

Все запуски и выключения трубопровода должны производиться плавно. Для того чтобы обеспечить равномерное изменение давления в трубах.

Вентиль и краны старого образца, гораздо безопаснее в плане гидроударов. Для того чтобы перекрыть воду, нужно будет сделать несколько оборотов . Соответственно давление будет падать медленнее. Резко перекрыть даже при самом огромном желании не выйдет,

В последние время в квартирах часто используют шаровые краны. Для перекрытия поступления воды достаточно один раз повернуть кран . Не все знают что перекрытие надо делать плавно.

Гидравлический удар при этом, все равно произойдет. Но он разобьётся на несколько ударов, незначительных по силе. Следовательно не так опасных.

Защита от гидроудара в системе водоснабжения

Правильная защита от гидравлических ударов, должна быть направлена на снижение их интенсивности. И грамотно нейтрализовать воздействия повышенного давления.

Система водоснабжения квартиры и частного дома, должна быть защищена от неправильной эксплуатации и несвоевременного обслуживания. Существует ряд технических решений, которые позволяют свести к минимуму последствия перепадов давления жидкости в водопроводе , предотвратить их появление.

Использование компенсаторов

Компенсаторы — это емкости в форме цилиндра, внутри которых располагается пружина. Одна сторона пружины упирается упирается в верхнюю часть цилиндра, а другая – в пластиковый подвижный диск.

Компенсатор гидроудара

Когда давление в системе повышается, вода сжимает пружину и давит на диск., Если давление понижается сила, пружина, за счет упругости восполняет потерю давления.

Также для защиты от гидроудара используются мембранные компенсаторы и гидроаккумуляторы.

• Для чего нужен и как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Ёмкость, компенсатора разделяет эластичная мембрана. Одна часть наполнена воздухом, другая , пустая. Воздух закачан под нужным давлением. В основном давление составляет 3 Бар.

При необходимости давление можно изменить до нужного, подключив насос. Обычно на 20-30% выше рабочего в системе водоснабжения.

В том случае, когда в трубах возникает избыточное давления, то оно будет сбрасываться внутрь емкости за счет растяжения эластичной мембраны и снижения объема воздуха внутри бака.

Амортизирующие приспособления

В качестве амортизатора можно использовать вставки из армированного пластика или термостойкого каучука.

Эти вставки способны как растягиваться, так и сжиматься при резких перепадах давления, что позволит уменьшить воздействия на трубы водопровода.

При возникновении гидравлического удара произойдет растяжение этого отрезка и сила удара частично погаситься. Рекомендуемая длина от 20 до 40 сантиметров. Вставляется перед источником гидроудара .

Защитный термостат

Для защиты от гидроудара, также применяют термостат. У этого устройства имеется пружинный механизм, находящийся между клапаном и термоголовкой.

При повышении давления пружина срабатывает и не дает клапану полностью закрываться. Как только давление снижается, клапан начинает плавно закрываться.

Важно! Термостат всегда устанавливают только по направлению указанному, стрелкой на корпусе.

Возможность шунтирования

Если вы хорошо разбираетесь как устроен термостат, то можете установить шунт с просветом 0,2- 0,4 мм или сделать отверстие такого же диаметра.

Основная задача этого элемента – если возникнут перегрузки, плавно снижать давление Устанавливается по направлению водного потока.

Защитный (предохранительный) клапан

Данные устройства работают очень просто. Если давление в местах установки защитных клапанов выше допустимых параметров. Клапан открывается и происходит быстрый сброс давления. При падение давления до нормального значения, клапан медленно закрывается.

Также защищает насос или насосную станцию в случаях непредвиденной остановки, например отключения электричества. Устанавливают его после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосом.

Гидравлический удар в системе водоснабжения – частое явление. И если не проводить регулярные профилактические осмотры системы и не принимать нужные действия. Гидроудар может нанести серьезный ущерб.

Повреждение (разрыв) системы водоснабжения в результате гидравлического удара

Разрыв соединения может произойти при длительном превышении рабочего давления в системе или резком повышении давления (гидравлический удар) в системе водоснабжения. Следовательно, в момент аварии произошло резкое приложение значительного усилия на внутреннюю стенку трубы, чаще с нарезанной на нее резьбой, превосходящего прочность его материала на разрыв. Особенно часто это происходит в период после планового профилактического ремонта и обслуживания.

Смысл гидравлического удара состоит в преобразовании динамической энергии (энергии движения), в т.н. скоростной напор, который образуется при резкой остановке движущегося потока (например, перекрытии трубопровода с протекающей по нему водой, шаровым краном). При этом к уже имеющемуся в системе предельно допустимому или близкому к нему значению напора воды (давлению) добавляется преобразованная в избыточное давление динамическая энергия резко остановленного потока, что может привести к разрыву наиболее ослабленных элементов системы.

Согласно ВСН 58-88(р) «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения»:

«3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЗДАНИЙ И ОБЪЕКТОВ

3.4. Неплановые осмотры должны проводиться после землетрясений, селевых потоков, ливней, ураганных ветров, сильных снегопадов, наводнений и других явлений стихийного характера, которые могут вызвать повреждения отдельных элементов зданий и объектов, после аварий в системах тепло-, водо-, энергоснабжения и при выявлении деформаций оснований».

Исходя из вышеуказанного, можно сделать вывод, что чаще всего вероятная причина аварии, а именно: образование гидравлического удара в системе, также может рассматриваться как причина разгерметизации системы водоснабжения.

При этом нельзя забывать, что износ элемента также способствует разрыву.

Например:

Элемент (отвод от стояка) прослужил порядка 15 лет, при установке использовалась сварка, что могло послужить причиной его перегрева и создания условий для ускоренного износа элемента.

Кроме того, при осмотре было зафиксировано наличие отложений внутри трубы, что характерно для воздействия агрессивной среды (горячая вода высокой жесткости), что также спровоцировало усиленный процесс коррозии металла разрушившегося отвода от стояка.

В связи с коррозийным процессом толщина стенок ответвления стояка стала меньше (подверглась коррозии). На месте резьбы стенка трубы более тонкая, поэтому коррозионный процесс повлиял на прочность металла и его разрушение в этом месте является прогнозируемым.

Далее, на основании проведенного диагностического обследования экспертиза может сделать вывод о том, что причиной аварии в системе горячего водоснабжения квартиры является резкое кратковременное превышение рабочего давления (гидравлический удар) в системе, вкупе с физическим износом разрушившегося элемента стояка (общедомового имущества). Осмотры и ремонт разрушившихся частей стояка относится к текущему ремонту и должны производиться эксплуатирующей организацией по итогам регулярных полугодичных осмотров.

Согласно ВСН 58-88(р) «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения»:

«3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЗДАНИЙ И ОБЪЕКТОВ

3.1. Техническое обслуживание зданий должно включать работы по контролю технического состояния, поддержанию работоспособности или исправности, наладке и регулировке, подготовке к сезонной эксплуатации здания или объекта в целом и его элементов и систем, а также по обеспечению санитарно-гигиенических требований к помещениям и прилегающей территории.

Перечень работ по техническому обслуживанию зданий и объектов приведен в рекомендуемом прил. 4.

3.2. Контроль за техническим состоянием зданий и объектов следует осуществлять путем проведения систематических плановых и неплановых осмотров с использованием современных средств технической диагностики.

3.3. Плановые осмотры должны подразделяться на общие и частичные. При общих осмотрах следует контролировать техническое состояние здания или объекта в целом, его систем и внешнего благоустройства, при частичных осмотрах — техническое состояние отдельных конструкций помещений, элементов внешнего благоустройства

3.4. Неплановые осмотры должны проводиться после землетрясений, селевых потоков, ливней, ураганных ветров, сильных снегопадов, наводнений и других явлений стихийного характера, которые могут вызвать повреждения отдельных элементов зданий и объектов, после аварий в системах тепло-, водо-, энергоснабжения и при выявлении деформаций оснований.

3.5. Общие осмотры должны проводиться два раза в год: весной и осенью.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

Перечень основных работ по техническому обслуживанию зданий и объектов Водопровод и канализация, горячее водоснабжение (внутридомовые системы)

1. Уплотнение соединений, устранение течи, утепление, укрепление трубопроводов, смена отдельных участков трубопроводов, фасонных частей, сифонов, трапов, ревизий, восстановление разрушенной теплоизоляции трубопроводов, гидравлическое испытание системы, ликвидация засоров, прочистка дворовой канализации, дренажа.
2. Смена отдельных водоразборных кранов, смесителей, душей запорной арматуры.
3. Утепление и замена арматуры водонапорных баков на чердаках.
4. Замена отдельных участков и удлинение водопроводных наружных выпусков для поливки дворов и улиц.
5. 5Замена внутренних пожарных кранов.
6. Ремонт и замена отдельных насосов и электромоторов малой мощности.
7. Замена отдельных узлов или водонагревательных приборов для ванн, укрепление и замена дымоотводящих патрубков; очистка водонагревателей и змеевиков от накипи и отложений.
8. Прочистка дворовой канализации, дренажа.
9. Антикоррозийное покрытие, маркировка.
10. Ремонт или замена регулирующей арматуры.

Промывка систем водопровода, канализации.

Замена контрольно-измерительных приборов.»

Внутриквартирная часть водоснабжения начинается от первого отключающего устройства от стояка, исключая его. До первого отключающего устройства, включая его, располагается общедомовая система водоснабжения, за которую отвечает эксплуатирующая организация.

Внутриквартирная система горячего водоснабжения обычно состоит из соединенных между собой водопроводных элементов системы, а именно: отвода от запорной арматуры (например, муфтовый шаровой кран), расположенной на ответвлении стояка ГВС, механического фильтра грубой очистки, фитингов (иногда отсутствует), распределительного коллектора с запорными кранами и отходящих от коллектора к потребителю (ванна, туалет и т.п.) гибких подводок. Все элементы системы чаще всего соединены посредством резьбы. Основные элементы управления и разводки внутриквартирной системы ГВС обычно расположены в сантехническом шкафу санитарного узла квартиры.

Наиболее частыми гидроудары являются в период гидравлических испытаний трубопроводов гвс и хвс, во время плановых технологических отключений горячей воды. Это объясняется тем, что нормальный режим работы трубопроводов нарушен и имеет место нарушение гидравлического режима движения воды. В то же время во время технологических отключений происходит замена и ремонт части изношенных трубопроводов, после которых возникает необходимость их гидравлического опробования с сопутствующим отключением и включением воды, что провоцирует возникновение гидроударов.

«Гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном уменьшении скорости потока (например, при быстром перекрытии трубопровода). Может вызвать разрушение трубопровода». Политехнический словарь».

Образование гидравлического удара в системе водоснабжения здания является нарушением требований «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утвержденные Постановлением Государственного Комитета Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 27 сентября 2003г. № 170), согласно которым «Организации по обслуживанию жилищного фонда должны обеспечивать:

— устранение сверхнормативных шумов и вибрации в помещениях от работы систем водопровода (гидравлические удары, большая скорость течения воды в трубах и при истечении из водоразборной арматуры и др.), регулирование (повышение или понижение) давления в водопроводе до нормативного в установленные сроки;

— устранение утечек, протечек, закупорок, засоров, дефектов при осадочных деформациях частей здания или при некачественном монтаже санитарно-технических систем и их запорно-регулирующей арматуры, срывов гидравлических затворов, гидравлических ударов (при проникновении воздуха в трубопроводы), заусенцев в местах соединения труб, дефектов в гидравлических затворах санитарных приборов и негерметичности стыков соединений в системах канализации, обмерзания оголовков канализационных вытяжек и т.д. в установленные сроки.