Славина за пијаћу воду у сваком дому није луксуз, већ значајан напредак. Међутим, ова пријатна погодност може се тренутно изгубити ако дође до хидрауличног удара у цевоводу. Хидраулични удар може не само довести до недостатка воде, већ и до поплаве стана.
Како се ова опасна појава јавља и како је избећи, детаљно ће бити размотрено у овом чланку.
Природа воденог удара у цевоводима
Водени чекић је ударни талас који се шири дуж површине водоводне цеви и кроз њене спојнице. Када притисак расте, ударни талас је позитиван; када притисак падне, он је негативан. Јавља се када се празна цев напуни или се славина изненада затвори. Деструктивни ефекат ове појаве првенствено је последица нестишљивости течности.
Када би се вода могла компримовати више пута, као на пример гас, цеви не би пукле од нагло повећање притискаПрекомерни притисак настаје када проток течности нагло престане, али водени чекић може бити узрокован и другим појавама у систему водоснабдевања.
Разлози
Водени чекић се најчешће јавља када се запорни вентил изненада затвори. Када вода тече кроз цеви и излази из славине, притисак у водоводном систему остаје константан. Међутим, када се вентил изненада затвори, овај притисак може да се повећа неколико пута, што доводи до пуцања и ломљења зидова цеви.
Водени чекић може бити узрокован и:
- Нагло укључивање или искључивање снажне пумпе.
- Ваздушне браве присутне у водоводном или грејном кругу.
Укључивање и искључивање пумпи може бити узроковано нестабилним напајањем објекта у којем се налазе пумпне станице велике снаге. Ваздушне браве такође значајно доприносе овој опасној појави, па пре него што покренете затворене системе за течност, уверите се да су потпуно без ваздуха.
Последице
Када су више пута изложени високом притиску, што настаје као резултат воденог удара, чак и најпоузданији системи могу изгубити заптивање. Такође може доћи до пуцања цевовода. од једног, али јаког хидрауличног удара.
Као резултат овог удара, снабдевање водом зграда прикључених на водовод је потпуно прекинуто. Нажалост, последице ове појаве нису ограничене само на недостатак воде у славини.
Уколико дође до пуцања цеви у стамбеној згради, имовина власника станова, као и комшија на спрату испод, биће оштећена након пуцања цеви и уласка течности у стамбени простор.
Ако пукне главна водоводна цев која снабдева водом целу градску четврт, несрећа се већ може сматрати ванредном ситуацијом.
Као резултат таквог инцидента, становници десетина стамбених зграда остаће не само без воде за пиће већ и без канализације, јер се сви водокотлићи напајају хладном водом. Туширање, чак и са неоштећеним доводом топле воде, такође ће бити немогуће.
Ако је цев за топлу воду оштећена као резултат воденог чекића, инцидент, поред тога што може изазвати материјалну штету, може довести до озбиљних опекотина. Цурење у систему грејања, где је расхладна течност увек под значајним притиском, а температура течности прелази 70 степени Целзијуса, може бити посебно опасно.
Последице хидрауличног удара могу довести до значајне штете, па је важно научити како спречити нагли пораст притиска у цевоводима.
Методе заштите
Придржавање смерница за инсталацију водоводних и грејних система може минимизирати ризик од хидрауличног удара, али сами правилно пројектовани системи не могу га у потпуности елиминисати. Избегавање ове непријатне ситуације захтева свеобухватан приступ и поштовање безбедносних прописа и техничких упутстава.
Вероватноћа воденог удара може се значајно смањити поштовањем следећих правила приликом инсталирања и рада водоводних цеви.
- Приликом покретања система водоснабдевања или грејања, запорни елементи арматуре морају се отворити веома спороИскључивање довода воде такође мора бити обављено веома глатко. Глатко затварање и отварање запорних вентила је неопходно не само у индустријским објектима већ и приликом укључивања система водоснабдевања и грејања у приватној кући. Прекомерни притисак током воденог чекића може лако оштетити кућне комуналне услуге, па је важно поштовати мере предострожности када се вода доводи у приватну кућу под значајним притиском.
- Уградњом аутоматских уређаја за глатко отварање и затварање запорних вентила у водоводном или грејном систему, људска грешка у случају хидрауличног удара може се потпуно елиминисати. Наравно, приликом коришћења електронике, водоводни системи постају зависни од електричне енергије, али да би се потпуно елиминисала могућност квара услед аутоматских уређаја, неопходно је опремити такве механизме резервним извором напајања. Ова резерва је апсолутно неопходна, како у великом предузећу, тако и за нормалан рад комуналних услуга у приватној кући. Такође се препоручује опремање пумпних станица аутоматском контролом. Ово такође помаже у спречавању хидрауличног удара од наглог пада притиска изазваног активирањем или деактивацијом моћне пумпне опреме.
- Примена хидрауличних акумулатора и амортизера, такође помаже у минимизирању ефеката наглог повећања притиска у водоводној мрежи. Такви уређаји се обично састоје од металног кућишта са мембраном која се налази унутра. Када дође до воденог удара, мембрана се помера, омогућавајући апсорпцију вишка течности. Када постоји ризик од пуцања цевовода
проћи ће и притисак ће се смањити, мембрана ће се вратити у првобитни положај због ваздуха који се налази на полеђини. - Да би се смањио притисак у водоводним мрежама, може се користити сигурносни вентил, који се отвара када течност достигне одређени ниво. Такви уређаји такође могу заштитити цевовод од оштећења, али ова врста заштите захтева додатну грану од вентила до канализационог система.
- Да бисте заштитили приватну кућу или стан од хидрауличног удара, можете користити веома једноставну методу која компензује вишак притиска проширивањем зидова цеви. Системи грејања или водоснабдевања не морају нужно бити инсталирани коришћењем таквих материјала, али део цеви направљен од гуме отпорне на топлоту може у потпуности апсорбовати хидраулични удар у малом систему.
- Бајпас термостата, је ефикасна мера за борбу против хидрауличног удара ниског нивоа, тако да се ово „побољшање“ аутономног грејања може применити само у приватним системима грејања. Типично, рупа пречника 0,5 мм у главном вентилу је довољна да омогући слободан ток вишка течности у круг хладне воде када се појави висок притисак.
- Термостат са заштитом инсталиран у систему грејања, такође помаже у спречавању опасних појава као што је водени удар. Овај уређај ради тако што у главни термостатски вентил укључује мали додатни механизам који се отвара без обзира на температуру течности. Овај унутрашњи вентил ће почети да пропушта течност када притисак расхладне течности достигне максимално дозвољену вредност, чиме се спречава пуцање цеви.
Како заштитити комуналне услуге вашег дома од воденог удара
Цурење водоводне цеви у стану може имати веома озбиљне последице, посебно ако цурење проузрокује штету комшијама чији се стан налази на спрату испод места где се догодила несрећа.
Део водоводног система који се налази у стану може садржати старе металне цеви, које временом рђају и могу се уништити током рада, а да не помињемо смртоносну силу воденог чекића.
ВАЖНО! Да би се ризик од цурења свео на минимум, препоручује се уградња запорних вентила, који због свог дизајна не могу одмах да искључе воду. Куглични вентили са полугом, који су толико погодни не само у кухињи већ и у туш кабини, могу изазвати озбиљну несрећу.
Иако се хидраулични акумулатори најчешће користе у приватним кућама, где воду снабдева пумпа која се налази у дубоком бунару, такви производи такође могу помоћи у заштити система водоснабдевања који се налази у стану од воденог чекића.
Штавише, течност акумулирана у таквим уређајима може се користити у случају привременог прекида водоснабдевања. Водени удар се такође може заштитити од воденог удара коришћењем посебних амортизера уграђених у цев за довод хладне или топле воде.
Неовлашћена инсталација било које опреме у систем централног грејања је строго забрањена. Да бисте заштитили свој дом од хидрауличног удара, дозволите стручњаку компаније за управљање да изврши пробни рад система грејања.
Ако се сви ваздушни џепови благовремено уклоне из радијатора и цеви, неће бити потребе за бригом о воденом удару, јер ће се у котларници и дуж пута довода расхладне течности до стана предузети све неопходне мере за спречавање такве појаве.
Да би се смањио ризик од цурења система за топлу воду, препоручује се и замена славина на завртње и уградња цевовода коришћењем модерних материјала који могу што ефикасније да поднесу вишак притиска у цевоводу.
Неколико речи о теорији воденог чекића
Хидраулични чекић може настати само зато што флуид није у стању да се довољно компресује да би компензовао изненадни пораст притиска. Када се притисак повећа на једном месту, његова сила се шири по целом цевоводу, а проналажењем слабе тачке доводи до деформације или квара материјала.
Овај ефекат, који се јавља у цевоводима високог притиска, први је открио руски научник Н. Је. Жуковски крајем 19. века. Жуковски је такође развио формулу за израчунавање минималног времена потребног за затварање вентила како би се избегло опасно повећање притиска у затвореном систему водоснабдевања.
- Dp=p(u0-u1)
Где:
- Dp — повећање притиска у N/m2;
- p је густина течности, kg/m3.
- u0 и u1 су просечна вредност брзине течности у цевоводу пре и после затварања вентила.
Научник је доказао да брзина простирања ударног таласа зависи првенствено од пречника и материјала цеви. Ова вредност такође зависи од стишљивости течности.
Прорачуне треба вршити тек након експерименталног одређивања густине воде, која може значајно да варира у зависности од количине растворених соли. Брзина ширења воденог чекића се увек израчунава помоћу следеће формуле:
- c=2L/T.
Где:
- c је брзина ударног таласа;
- L — дужина цевовода;
- Т — време.
Заменом вредности у ову формулу, можете прецизно одредити брзину простирања воденог чекића. Водени чекић је талас који осцилује на одређеној фреквенцији.
Израчунавање броја осцилација по јединици времена је такође једноставно, ако је потребно. Једноставно користите следећу формулу:
- М = 2Л/а
Где:
- М је трајање циклуса осцилације;
- L — дужина цевовода;
- а је брзина таласа (м/с).
Ради поједностављења прорачуна, вредности брзине ударног таласа за водени чекић за цеви направљене од следећих материјала дате су у наставку:
- Челик - 900 - 1300 м/с;
- Ливено гвожђе - 1000 - 1200 м/с;
- Пластика - 300 - 500 м/с.
Заменом ових вредности у формулу, може се прецизно израчунати фреквенција осцилација воденог чекића на делу водовода одређене дужине.
Ово је теорија воденог чекића у њеном најосновнијем математичком опису. Приликом пројектовања модерних инжењерских система, користе се моћни рачунари за извођење таквих прорачуна, тако да нема потребе за ручним прорачунима брзине и силе воденог чекића.
Закључак
Водени удар у водоводним цевима може изазвати озбиљне несреће у стамбеном и комуналном сектору. Такви инциденти су посебно озбиљни зими. Пукнуће цеви за грејање може довести до хипотермије и болести, посебно када мала деца и старије особе остану без грејања.
