Her evde içme suyu musluğu bir lüks değil, önemli bir gelişmedir. Ancak, boru hattında su darbesi meydana gelirse bu hoş kolaylık bir anda kaybedilebilir. Su darbesi sadece su kıtlığına değil, aynı zamanda dairenin su baskınına uğramasına da yol açabilir.
Bu tehlikeli olayın nasıl meydana geldiği ve nasıl önleneceği bu makalede ayrıntılı olarak ele alınacaktır.
Boru hatlarında su darbesinin doğası
Su darbesi, su borusunun yüzeyi boyunca ve bağlantı parçalarından yayılan bir şok dalgasıdır. Basınç arttığında şok dalgası pozitiftir; basınç düştüğünde ise negatiftir. Boş bir borunun aniden doldurulması veya bir musluğun aniden kapatılması durumunda meydana gelir. Bu olayın yıkıcı etkisi esas olarak sıvının sıkıştırılamazlığından kaynaklanmaktadır.
Eğer su, örneğin gaz gibi birkaç kez sıkıştırılabilseydi, borular patlamazdı. basınçta ani bir artışAşırı basınç, sıvı akışının aniden durmasıyla oluşur, ancak su darbesi su tedarik sistemindeki diğer olaylardan da kaynaklanabilir.
Sebepler
Su darbesi en sık olarak bir kapatma vanasının aniden kapatılmasıyla meydana gelir. Su borulardan akıp musluktan çıktığında, tesisat sistemindeki basınç sabit kalır. Ancak, bir vana aniden kapatıldığında, bu basınç birkaç kat artabilir ve boru duvarlarının patlamasına ve hasar görmesine neden olabilir.
Su darbesine ayrıca şunlar da neden olabilir:
- Güçlü bir pompanın aniden açılıp kapatılması.
- Su tedarik veya ısıtma devresinde hava kilitlenmesi oluşması.
Yüksek güçlü su pompalama istasyonlarının bulunduğu bir tesiste, pompanın açılıp kapanması, dengesiz güç kaynağından kaynaklanabilir. Hava kilitleri de bu tehlikeli olaya önemli ölçüde katkıda bulunur; bu nedenle, kapalı sıvı sistemlerini çalıştırmadan önce, tamamen havasız olduklarından emin olun.
Sonuçlar
Su darbesi sonucu oluşan yüksek basınca tekrar tekrar maruz kalındığında, en güvenilir sistemler bile sızdırmazlığını kaybedebilir. Boru hattında da yırtılma meydana gelebilir. tek ama güçlü bir hidrolik şoktan.
Bu etki sonucunda, su borusuna bağlı binalara su tedariği tamamen kesilir. Ne yazık ki, bu olayın sonuçları sadece musluktan su gelmemesiyle sınırlı kalmaz.
Apartman binasında bir su borusu patlarsa, borunun patlaması ve sıvının yaşam alanına yayılması sonucu hem daire sahiplerinin hem de alt kattaki komşuların mülkleri zarar görecektir.
Bir şehrin tüm bölgesine su sağlayan ana su borusu patlarsa, bu kaza zaten acil durum olarak değerlendirilebilir.
Bu tür bir olay sonucunda, onlarca apartman sakini sadece içme suyundan değil, aynı zamanda kanalizasyon hizmetinden de mahrum kalacak; çünkü tüm tuvalet rezervuarları soğuk su şebekesinden besleniyor. Sıcak su şebekesi hasar görmemiş olsa bile duş almak da imkansız hale gelecek.
Su darbesi sonucu sıcak su borusunda meydana gelen hasar, maddi hasarın yanı sıra ciddi yanıklara da yol açabilir. Soğutma sıvısının sürekli yüksek basınç altında olduğu ve sıcaklığının 70 santigrat derecenin üzerine çıktığı ısıtma sistemindeki bir sızıntı özellikle tehlikeli olabilir.
Su darbesinin sonuçları önemli hasarlara yol açabilir, bu nedenle boru hatlarında ani basınç artışlarını nasıl önleyeceğinizi öğrenmek önemlidir.
Koruma yöntemleri
Su tesisatı ve ısıtma sistemi kurulum yönergelerine uyulması, su darbesi riskini en aza indirebilir, ancak doğru tasarlanmış sistemler tek başına bu durumu tamamen ortadan kaldıramaz. Bu tatsız durumdan kaçınmak, kapsamlı bir yaklaşım ve güvenlik yönetmeliklerine ve teknik talimatlara uyulmasını gerektirir.
Su borularının montajı ve işletimi sırasında aşağıdaki kurallara uyularak su darbesi olasılığı önemli ölçüde azaltılabilir.
- Su temini veya ısıtma sistemini çalıştırırken, bağlantı elemanlarının kapatma vanaları açılmalıdır. çok yavaşSu tedarikinin kesilmesi de son derece yumuşak bir şekilde yapılmalıdır. Kapatma vanalarının yumuşak bir şekilde açılıp kapanması sadece endüstriyel tesislerde değil, özel bir evde su ve ısıtma sistemlerinin açılması sırasında da çok önemlidir. Su darbesi sırasında aşırı basınç, evdeki tesisatlara kolayca zarar verebilir; bu nedenle, önemli bir basınç altında özel bir eve su verilirken güvenlik önlemlerine uyulması önemlidir.
- Su tesisatı veya ısıtma sistemlerinde vanaların sorunsuz açılıp kapanmasını sağlayan otomatik cihazlar takılarak, su darbesi durumunda insan hatası tamamen ortadan kaldırılabilir. Elbette, elektronik kullanıldığında, su tesisatı sistemleri elektriğe bağımlı hale gelir, ancak otomatik cihazlardan kaynaklanan arıza olasılığını tamamen ortadan kaldırmak için, bu tür mekanizmaların yedek güç kaynağı ile donatılması gereklidir. Bu yedekleme, hem büyük bir işletmede hem de özel bir evde tesisatların normal çalışması için kesinlikle gereklidir. Pompa istasyonlarının otomatik kontrol ile donatılması da önerilir. Bu, güçlü pompa ekipmanının aktivasyonu veya deaktivasyonundan kaynaklanan ani basınç düşüşünden kaynaklanan su darbesini önlemeye de yardımcı olur.
- Hidrolik akümülatörlerin ve amortisör cihazlarının uygulamasıAyrıca, su şebekesindeki ani basınç artışlarının etkilerini en aza indirmeye yardımcı olur. Bu tür cihazlar tipik olarak içinde bir membran bulunan metal bir gövdeden oluşur. Su darbesi meydana geldiğinde, membran hareket ederek fazla sıvının emilmesini sağlar. Boru hattı patlaması riski olduğunda da kullanılır.
Hava akışı geçecek ve basınç azalacak, arka tarafta bulunan hava nedeniyle membran orijinal konumuna geri dönecektir. - Su şebekelerindeki basıncı azaltmak için kullanılabilir. emniyet valfiSıvı belirli bir seviyeye ulaştığında açılan vanalar da bu tür cihazlardır. Bu cihazlar boru hattını hasardan da koruyabilir, ancak bu tür bir koruma, vanadan kanalizasyon sistemine ek bir branşman hattı gerektirir.
- Özel bir ev veya daireyi su darbesinden korumak için, boru duvarlarını genişleterek aşırı basıncı dengeleyen çok basit bir yöntem kullanabilirsiniz. Isıtma veya su temin sistemlerinin bu tür malzemeler kullanılarak kurulması şart değildir, ancak ısıya dayanıklı kauçuktan yapılmış bir boru parçası küçük bir sistemde su darbesini tamamen emebilir.
- Termostat baypasBu, düşük seviyeli su darbesiyle mücadelede etkili bir önlemdir; bu nedenle otonom ısıtmaya yönelik bu "iyileştirme" yalnızca özel ısıtma sistemlerinde uygulanabilir. Tipik olarak, ana vanada 0,5 mm çapında bir delik, yüksek basınç oluştuğunda fazla sıvının soğuk su devresine serbestçe akmasına izin vermek için yeterlidir.
- Isıtma sistemine koruma özellikli termostat takılmıştır.Bu cihaz, su darbesi gibi tehlikeli olayların önlenmesine de yardımcı olur. Ana termostat vanasının içine, sıvı sıcaklığından bağımsız olarak açılan küçük bir ek mekanizma yerleştirerek çalışır. Bu iç vana, soğutma sıvısı basıncı izin verilen maksimum değere yaklaştığında sıvının geçmesine izin vermeye başlar ve böylece boruların patlamasını önler.
Evinizin tesisatlarını su darbesinden nasıl koruyabilirsiniz?
Bir apartman dairesindeki su borusundaki sızıntı, özellikle sızıntı kazanın meydana geldiği katın altındaki dairelerde oturan komşulara zarar verirse, çok ciddi sonuçlar doğurabilir.
Dairede bulunan su tedarik sisteminin ilgili bölümünde, zamanla paslanan ve kullanım sırasında tahrip olabilen eski metal borular bulunabilir; su darbesinin ölümcül etkisinden bahsetmeye bile gerek yok.
ÖNEMLİ! Sızıntı riskini en aza indirmek için, tasarımları gereği suyu anında kesemeyen sürgülü vanaların takılması önerilir. Sadece mutfakta değil, duşta da oldukça kullanışlı olan küresel vanalar ciddi kazalara neden olabilir.
Hidrolik akümülatörler çoğunlukla suyun derin bir kuyudan pompa ile sağlandığı özel evlerde kullanılsa da, bu ürünler apartman dairelerindeki su tedarik sistemini su darbesinden korumaya da yardımcı olabilir.
Ayrıca, bu cihazlarda biriken sıvı, geçici su kesintisi durumunda kullanılabilir. Soğuk veya sıcak su borusuna takılan özel damperler kullanılarak su darbesinden de korunulabilir.
Merkezi ısıtma sistemine yetkisiz ekipman takılması kesinlikle yasaktır. Evinizi su darbesinden korumak için, bir yönetim şirketi uzmanının ısıtma sisteminin test çalışmasını yapmasına izin verin.
Radyatörlerden ve borulardan tüm hava cepleri zamanında giderilirse, su darbesi konusunda endişelenmeye gerek kalmaz, çünkü bu tür bir olayı önlemek için kazan dairesinde ve daireye giden soğutma suyu hattı boyunca gerekli tüm önlemler alınmış olur.
Sıcak su tedarik sisteminde sızıntı riskini azaltmak için, muslukların vidalı tip tasarımlarla değiştirilmesi ve boru hatlarında aşırı basınca mümkün olduğunca etkili bir şekilde dayanabilen modern malzemelerin kullanılması da önerilir.
Su darbesi teorisi hakkında birkaç söz
Hidrolik çekiçleme, ancak sıvının ani basınç artışını telafi edecek kadar yeterince sıkışamaması nedeniyle meydana gelir. Basınç bir noktada arttığında, bu kuvvet tüm boru hattına yayılır ve zayıf bir nokta bulduğunda malzemenin deformasyonuna veya arızasına yol açar.
Yüksek basınçlı boru hatlarında meydana gelen bu etki, ilk olarak 19. yüzyılın sonlarında Rus bilim insanı N. Ye. Zhukovsky tarafından keşfedilmiştir. Zhukovsky ayrıca, kapalı bir su tedarik sisteminde tehlikeli bir basınç artışını önlemek için bir vananın kapatılması gereken minimum süreyi hesaplamak için bir formül geliştirmiştir.
- Dp=p(u0-u1)
Nerede:
- Dp — basınç artışı (N/m2);
- ρ, sıvının yoğunluğudur, kg/m³.
- u0 ve u1, vananın kapatılmasından önce ve sonra boru hattındaki sıvı hızının ortalama değerleridir.
Bilim insanı, şok dalgasının yayılma hızının öncelikle borunun çapına ve malzemesine bağlı olduğunu kanıtladı. Bu değer aynı zamanda sıvının sıkıştırılabilirliğine de bağlıdır.
Hesaplamalar, suyun yoğunluğunun deneysel olarak belirlenmesinden sonra yapılmalıdır; yoğunluk, çözünmüş tuz miktarına bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Su darbesinin yayılma hızı her zaman aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
- c=2L/T.
Nerede:
- c, şok dalgasının hızıdır;
- L — boru hattı uzunluğu;
- T — zaman.
Bu formüle değerleri yerleştirerek, su darbesinin yayılma hızını doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz. Su darbesi, belirli bir frekansta salınım yapan bir dalgadır.
Gerekirse, birim zamandaki salınım sayısını hesaplamak da kolaydır. Sadece aşağıdaki formülü kullanın:
- M = 2L/a
Nerede:
- M, salınım döngüsünün süresidir;
- L — boru hattı uzunluğu;
- a, dalga hızıdır (m/s).
Hesaplamaları kolaylaştırmak için, aşağıdaki malzemelerden yapılmış borular için su darbesi şok dalgası hızı değerleri verilmiştir:
- Çelik - 900 - 1300 m/s;
- Dökme demir - 1000 - 1200 m/s;
- Plastik - 300 - 500 m/s.
Bu değerleri formüle yerleştirerek, belirli bir uzunluktaki su boru hattının bir bölümündeki su darbesi salınımlarının frekansını doğru bir şekilde hesaplamak mümkündür.
Bu, su darbesi teorisinin en temel matematiksel tanımıdır. Modern mühendislik sistemleri tasarlanırken, bu tür hesaplamaları yapmak için güçlü bilgisayarlar kullanılır, bu nedenle su darbesi hızı ve kuvvetinin manuel olarak hesaplanmasına gerek kalmaz.
Çözüm
Su borularındaki su darbesi, konut ve altyapı sektöründe ciddi kazalara neden olabilir. Bu tür olaylar özellikle kış aylarında daha da ciddidir. Patlayan bir ısıtma borusu, özellikle küçük çocuklar ve yaşlılar ısıtmasız kaldığında hipotermiye ve hastalıklara yol açabilir.
