Быстрое перекрытие потока воды в водопроводе сопровождается характерным хлопком, напоминающим стук молота. При этом сам трубопровод вздрагивает, а внутри трубы проходят волновые процессы давления и скорости жидкости. Весь этот сложный процесс носит название гидроудар.
Что такое гидроудар в системе водоснабжения
Вы наверняка понимаете и знаете, что будет если на пути движения автомобиля резко появится стена. Правильно, ничего хорошего не будет. Вся кинетическая энергия автомобиля за и на очень короткое время перейдет в энергию упругой деформации с дальнейшим преобразованием в другие виды энергии. Машина будет разрушена и отброшена назад, стена пострадает, но останется на месте. Последствия для всей замкнутой системы «автомобиль-стена» будут ужасающими.
Похожая ситуация будет в замкнутой гидравлической системе напорного трубопровода. Если резко перекрыть движение жидкости в трубе, то вся кинетическая энергия жидкости преобразуется в энергию давления. Жидкость остановиться, но инерция остальной, всё еще движущейся, жидкости трубопровода за сотые доли секунды создаст избыточное давление в области заслона.
Труба в районе вводного крана, под действием сил упругой деформации, расширится, а вода получив обратный импульс устремится с той же скоростью от задвижки. Следом за обратным движением воды давление в трубе упадет, а в районе задвижки образуется разряжение.
Так как давление жидкости в трубе со стороны входа при этом не меняется, то обратное движение жидкости вскоре замедлится и вода опять устремится к задвижке. Такие колебания жидкости в трубопроводе продолжатся, но из-за вязкости жидкости постепенно (довольно быстро) затухнут.
Самым опасным для трубопровода является первое пиковое повышение давления воды при закрытии задвижки. Следующее за ним разряжение в трубопроводе при начале обратного движения воды опасно, но в меньшей степени.
Первое пиковое повышение давления воды при резком закрытии задвижки называется гидроударом. Длительность гидроудара доли секунды, повышение давления до 90 бар. Сам гидроудар мы увидеть не можем, но точно его можем услышать.
Аудио запись гидроудара
Другие причины гидроудара в водопроводе
Нужно отметить, что гидроудары могут происходить не только в системе водопровода. Системы отопления, паропроводы и любые трубопроводы с движением жидкости могут подвергаться гидроударам.
Помимо резкого перекрытия потока воды в трубопроводе, причинами гидроудара со скачком давления могут стать:
- Включение насосов системы;
- Использование труб различного диаметра;
- Образование воздушных пробок.
Последнее особенно хорошо слышно когда в многоквартирном доме включают отопление на зиму. Звук такой, как будто по радиаторам отопления бьют маленьким молоточком.
Важно отметить, что помимо положительного гидроудара (закрытие заслонки, включение насоса), может быть отрицательный гидроудар — резкое снижение давления при быстром открывании заслонки или отключении насоса.
Чем опасен гидроудар в системе водоснабжения
Закон сохранения энергии подсказывает нам, что энергия движения воды в напорном трубопроводе при резкой её остановке никуда не исчезнет. Прежде всего она перейдет в энергию деформации трубы. При положительном гидроударе трубу будет распирать, при отрицательном труба будет стараться схлопнуться.
Во-вторых, в кинетическую энергию самой трубы, то есть труба при гидроударе резко дёрнется.
В-третьих, обратное движение воды от задвижки создаст разряжение в трубопроводе и труба от расширения перейдёт к сжатию.
Такие переходы энергии могут быть негативными для водопровода, а именно:
- Разорвать трубопровод и места его подсоединения к задвижке;
- Оторвать крепление трубопровода;
- Вывести из строя счетчики воды, насосы и другую арматуру;
- Разрушить перекрывающие вентили;
- Тонкостенный трубопровод, например, медный, может схлопнутся;
- Воздух может всосаться в трубопровод через фланцевые соединения.
Гидроудар в системе водоснабжения в квартире
В квартире гидроудар в системе водоснабжения может возникнуть если:
- У вас стоят шаровые перекрывающие краны и вы их закрываете (открываете) одним резким движением ручки;
- В систему попадает воздух при отключении/включение воды в доме.
Так как насосов в пределах водопровода квартиры не используют, то гидроудара от включения/отключения насоса для квартир не характерны.
Как избежать последствий гидроудара в квартире
Прежде всего, не нужно резко открывать и закрывать шаровые краны;
Во-вторых, нужно правильно монтировать трубопровод, правильно и надежно закреплять трубы не стенах или конструкциях;
В-третьих, не нужно использовать или использовать с большой осторожностью тонкостенные, пластиковые и метало пластиковые трубы. Не покупать трубы от неизвестных производителей.
В-четвертых, использовать только качественную запорную арматуру. Исключить арматуру из сулимина.
Использовать компенсаторы гидроударов для внутренних систем водоснабжения (он на фото) и не путать с редуктором.
Видеозапись гидроудара
Вывод
Гидроудар в системе водоснабжения квартиры или дома не редкость. Однако это не авария, а учтенные в проектировании технологические процессы. Избежать гидроудары также возможно, как и защититься от них.
©elektriksan.ru
