Joogiveekraani olemasolu igas kodus pole luksus, vaid märkimisväärne edasiminek. See meeldiv mugavus võib aga hetkega kaduda, kui torustikus tekib hüdrauliline löök. Hüdrauliline löök võib põhjustada mitte ainult veepuudust, vaid ka korteri üleujutust.
Kuidas see ohtlik nähtus tekib ja kuidas seda vältida, käsitletakse selles artiklis üksikasjalikult.
Veehaamri olemus torujuhtmetes
Hüdrohaamer on lööklaine, mis levib mööda veetoru pinda ja läbi selle liitmike. Rõhu tõustes on lööklaine positiivne; rõhu langedes on see negatiivne. See tekib siis, kui tühi toru täidetakse või kraan järsult suletakse. Selle nähtuse hävitav mõju tuleneb peamiselt vedeliku kokkusurumatusest.
Kui vett saaks mitu korda kokku suruda, näiteks gaasi, siis torud ei lõhkeks... järsk rõhu tõusLiigne rõhk tekib siis, kui vedeliku vool järsult peatub, kuid hüdraulilise lööki võivad põhjustada ka muud veevarustussüsteemi nähtused.
Põhjused
Hüdrolöök tekib kõige sagedamini siis, kui sulgeventiil järsult sulgub. Kui vesi voolab läbi torude ja tuleb kraanist välja, jääb rõhk torusüsteemis konstantseks. Kui aga ventiil järsult sulgub, võib see rõhk mitu korda suureneda, põhjustades toruseinte lõhkemist ja purunemist.
Veehaamrit võib põhjustada ka:
- Võimsa pumba järsk sisse- või väljalülitamine.
- Veevarustuses või küttekontuuris on õhulukud.
Pumpade sisse- ja väljalülitumist võib põhjustada ebastabiilne elektrivarustus rajatises, kus asuvad suure võimsusega veepumplad. Õhulukud on samuti selle ohtliku nähtuse oluline põhjustaja, seega enne suletud vedelikusüsteemide käitamist veenduge, et need on täiesti õhuvabad.
Tagajärjed
Hüdrohaamri tagajärjel tekkiva korduva kõrge rõhu all viibimise korral võivad isegi kõige usaldusväärsemad süsteemid oma tihendi kaotada. Samuti võib tekkida torujuhtme purunemine. ühest, kuid tugevast hüdraulilisest löögist.
Selle löögi tagajärjel katkeb veevarustus täielikult veetorustikuga ühendatud hoonetesse. Kahjuks ei piirdu selle nähtuse tagajärjed ainult kraanivee puudumisega.
Kui kortermajas peaks toru lõhkema, saab pärast toru lõhkemist ja vedeliku sattumist eluruumi kahjustada nii korteriomanike kui ka allpool korrust elavate naabrite vara.
Kui tervet linnaosa veega varustav peaveetoru puruneb, võib õnnetust juba hädaolukorraks pidada.
Sellise intsidendi tagajärjel jäävad kümnete kortermajade elanikud ilma mitte ainult joogivee, vaid ka kanalisatsioonita, kuna kõik tualeti loputuskastid saavad vett külma veevarustusest. Duši all käimine, isegi kahjustamata sooja veevarustusega, muutub samuti võimatuks.
Kui kuumaveetoru saab hüdraulilise löögi tagajärjel kahjustada, võib see lisaks varalisele kahjule põhjustada ka tõsiseid põletusi. Eriti ohtlik võib olla leke küttesüsteemis, kus jahutusvedelik on pidevalt märkimisväärse rõhu all ja vedeliku temperatuur ületab 70 kraadi Celsiuse järgi.
Veehaamri tagajärjed võivad põhjustada märkimisväärset kahju, seega on oluline õppida, kuidas vältida torujuhtmete rõhu järsku tõusu.
Kaitsemeetodid
Torustiku ja küttesüsteemi paigaldusjuhiste järgimine võib minimeerida veehaamri ohtu, kuid korralikult projekteeritud süsteemid üksi ei suuda seda täielikult kõrvaldada. Selle ebameeldiva olukorra vältimiseks on vaja terviklikku lähenemist ning ohutuseeskirjade ja tehniliste juhiste järgimist.
Veehaamri tõenäosust saab oluliselt vähendada, järgides veetorude paigaldamisel ja käitamisel järgmisi reegleid.
- Veevarustuse või küttesüsteemi käivitamisel peavad liitmike sulgeelemendid avanema väga aeglaseltVeevarustuse sulgemine peab samuti toimuma väga sujuvalt. Sulgeventiilide sujuv sulgemine ja avamine on oluline mitte ainult tööstusrajatistes, vaid ka eramaja veevarustuse ja küttesüsteemide sisselülitamisel. Liigne rõhk hüdraulilise haamri ajal võib kergesti kahjustada koduseid kommunaalteenuseid, seega on oluline järgida ohutusnõudeid, kui eramajja tarnitakse vett märkimisväärse rõhu all.
- Paigaldades torustiku- või küttesüsteemi sulgeventiilide sujuvaks avamiseks ja sulgemiseks automaatsed seadmed, saab inimliku vea veelöögi korral täielikult välistada. Muidugi muutuvad torustikusüsteemid elektroonika kasutamisel elektrist sõltuvaks, kuid automaatsete seadmete tõttu tekkivate rikete täielikuks kõrvaldamiseks on vaja varustada sellised mehhanismid varutoiteallikaga. See varutoiteallikas on absoluutselt hädavajalik nii suurettevõttes kui ka eramaja kommunaalteenuste normaalseks tööks. Samuti on soovitatav varustada pumplad automaatse juhtimisega. See aitab vältida ka veelöögi, mis tekib võimsate pumpamisseadmete sisse- või väljalülitumisel tekkiva järsu rõhulanguse tõttu.
- Hüdrauliliste akude ja summutiseadmete kasutamine, aitab minimeerida ka veevarustusvõrgus tekkivate järsu rõhutõusu mõjusid. Sellised seadmed koosnevad tavaliselt metallkorpusest, mille sees asub membraan. Hüdrolöögi korral membraan liigub, võimaldades liigsel vedelikul imenduda. Kui on torujuhtme purunemise oht
möödub ja rõhk langeb, membraan naaseb oma algasendisse tagaküljel asuva õhu tõttu. - Veevarustusvõrkude rõhu vähendamiseks saab seda kasutada kaitseklapp, mis avaneb vedeliku teatud taseme saavutamisel. Sellised seadmed võivad kaitsta ka torujuhet kahjustuste eest, kuid seda tüüpi kaitse nõuab klapist kanalisatsioonisüsteemi täiendavat harutoru.
- Eramaja või korteri kaitsmiseks veelöögi eest saab kasutada väga lihtsat meetodit, mis kompenseerib ülerõhu toruseinte laiendamise teel. Kütte- või veevarustussüsteeme ei pea tingimata sellistest materjalidest paigaldama, kuid väikeses süsteemis võib kuumakindlast kummist torulõik veelöögi täielikult absorbeerida.
- Termostaadi möödaviik, on tõhus meede madala tasemega veehaamri vastu võitlemiseks, seega saab seda autonoomse kütte "täiustust" rakendada ainult eraküttesüsteemides. Tavaliselt piisab peaventiili 0,5 mm läbimõõduga august, et liigne vedelik saaks kõrge rõhu tekkimisel vabalt külma vee ringlusse voolata.
- Küttesüsteemi paigaldatud kaitsega termostaat, aitab vältida ka ohtlikke nähtusi, näiteks hüdraulilist lööki. See seade töötab tänu väikesele lisamehhanismile peamise termostaadiklapi sees, mis avaneb olenemata vedeliku temperatuurist. See sisemine klapp hakkab vedelikku läbi laskma, kui jahutusvedeliku rõhk läheneb maksimaalsele lubatud väärtusele, hoides ära torude purunemise.
Kuidas kaitsta oma kodu kommunaalteenuseid veehaamri eest
Korteri veetoru lekke tagajärjed võivad olla väga tõsised, eriti kui leke tekitab kahju naabritele, kelle korter asub õnnetuse toimumiskohast allpool asuval korrusel.
Korteris asuvas veevarustussüsteemi osas võivad olla vanad metalltorud, mis aja jooksul roostetavad ja töö käigus hävida võivad, rääkimata veehaamri surmavast jõust.
TÄHTIS! Lekete ohu minimeerimiseks on soovitatav paigaldada sulgeventiilid, mis oma konstruktsiooni tõttu ei saa vett kohe sulgeda. Kuulventiilid, mis on nii mugavad mitte ainult köögis, vaid ka duši all, võivad põhjustada tõsise õnnetuse.
Kuigi hüdraulilisi akumulaatoreid kasutatakse kõige sagedamini eramajades, kus vett tarnib sügavas kaevus asuv pump, võivad sellised tooted aidata kaitsta ka korteris asuvat veevarustussüsteemi veehaamri eest.
Lisaks saab sellistesse seadmetesse kogunenud vedelikku kasutada ajutise veekatkestuse korral. Hüdrolöögi eest saab kaitsta ka spetsiaalsete siibrite abil, mis on paigaldatud külma või kuuma vee torusse.
Keskküttesüsteemi seadmete loata paigaldamine on rangelt keelatud. Oma kodu kaitsmiseks veelöögi eest laske haldusfirma spetsialistil küttesüsteemi proovikäivitus läbi viia.
Kui kõik õhutaskud radiaatoritest ja torudest õigeaegselt eemaldatakse, ei ole vaja veehaamri pärast muretseda, kuna katlaruumis ja jahutusvedeliku tarnimise teel korterisse võetakse kõik vajalikud meetmed sellise nähtuse vältimiseks.
Sooja veevarustussüsteemi lekke ohu vähendamiseks on soovitatav asendada ka kraanid kruvitüüpi konstruktsioonidega ja paigaldada torujuhtmed, kasutades kaasaegseid materjale, mis suudavad torujuhtmes oleva ülerõhuga võimalikult tõhusalt toime tulla.
Paar sõna veehaamri teooria kohta
Hüdrauliline haamer võib tekkida ainult seetõttu, et vedelik ei suuda piisavalt kokku suruda, et kompenseerida järsku rõhutõusu. Kui rõhk ühes kohas suureneb, levib selle jõud kogu torustikus ja nõrga koha leidmisel viib see materjali deformatsioonini või purunemiseni.
Selle kõrgsurvetorustikes esineva efekti avastas esmakordselt vene teadlane N. Jev Žukovski 19. sajandi lõpus. Žukovski töötas välja ka valemi, mille abil arvutada minimaalset aega, mis kulub ventiili sulgemiseks, et vältida ohtlikku rõhu tõusu suletud veevarustussüsteemis.
- Dp=p(u0-u1)
Kus:
- Dp — rõhutõus N/m2;
- p on vedeliku tihedus, kg/m3.
- u0 ja u1 on vedeliku kiiruse keskmine väärtus torustikus enne ja pärast klapi sulgemist.
Teadlane tõestas, et lööklaine leviku kiirus sõltub peamiselt toru läbimõõdust ja materjalist. See väärtus sõltub ka vedeliku kokkusurutavusest.
Arvutused tuleks teha alles pärast vee tiheduse eksperimentaalset määramist, mis võib lahustunud soolade hulgast olenevalt oluliselt varieeruda. Hüdrovasara levimiskiirus arvutatakse alati järgmise valemi abil:
- c=2L/T.
Kus:
- c on lööklaine kiirus;
- L — torujuhtme pikkus;
- T – aeg.
Asendades väärtused sellesse valemisse, saate täpselt määrata vesivasara levimiskiiruse. Vesivasar on laine, mis võngub kindlal sagedusel.
Vajadusel on ka võnkumiste arvu ajaühiku kohta arvutamine lihtne. Kasutage lihtsalt järgmist valemit:
- M = 2L/a
Kus:
- M on võnketsükli kestus;
- L — torujuhtme pikkus;
- a on laine kiirus (m/s).
Arvutuste lihtsustamiseks on allpool esitatud järgmistest materjalidest torude veehaamri lööklaine kiiruse väärtused:
- Teras - 900–1300 m/s;
- Malm - 1000–1200 m/s;
- Plastik - 300–500 m/s.
Asendades need väärtused valemisse, saab täpselt arvutada veehaamri võnkumiste sageduse teatud pikkusega veetorustiku lõigul.
See on hüdraulilise haamri teooria oma kõige elementaarsemas matemaatilises kirjelduses. Kaasaegsete insener-süsteemide projekteerimisel kasutatakse selliste arvutuste tegemiseks võimsaid arvuteid, seega pole vaja hüdraulilise haamri kiiruse ja jõu käsitsi arvutamisele pöörduda.
Kokkuvõte
Veetorudes olev hüdrauliline löök võib põhjustada tõsiseid õnnetusi eluaseme- ja kommunaalteenuste sektoris. Sellised intsidendid on eriti tõsised talvel. Lõhkenud küttetoru võib põhjustada hüpotermiat ja haigestumist, eriti kui väikesed lapsed ja eakad jäävad kütmata.
