Co je vodní ráz - příčiny, důsledky, způsoby ochrany, prevence

Nejčastějším důvodem selhání potrubí v moderních vodovodních a topných systémech, které jsem v praxi viděl při servisu komunikačních systémů soukromých domů, není koroze, ale prasknutí zevnitř pod vlivem prudce zvýšeného tlaku. V této recenzi jsem se rozhodl hovořit o tom, co je vodní ráz, proč se vyskytuje a k jakým důsledkům vede, jaké metody pomáhají chránit před ním a jaká preventivní opatření mohou snížit riziko jeho výskytu.

Vodní kladivo – co to je, příčiny, důsledky

Prudké neočekávané zvýšení rychlosti čerpaného kapalného média v potrubí vedoucí k náhlé změně vnitřního tlaku se nazývá vodní ráz, přesněji hydrodynamická změna. Protože indikátor tlaku může skákat nebo klesat a jev má dvojí charakter:

  • Pozitivní, když dojde ke zvýšení tlaku – v důsledku zapnutí čerpacího zařízení nebo náhlého přerušení dodávky.
  • Negativní, když tlak naopak klesne – obvykle kvůli vypnutí čerpadla.

Jeho podstata spočívá v samovolném uvolnění energie z vnitřního prostředí pohybující se potrubím při náhlém zastavení průtoku – uzavřením ventilu. V tomto případě se v okamžiku, kdy se čerpaná kapalina zastaví na ventilu, ale zbývající kapalina pohybující se potrubím nadále proudí. Nemá však kam jít, protože se nedá stlačit (jako např. plyn), takže tlak vytváří zhutnění, které vyvolává silný tlakový ráz s důsledky, které z toho doslova vyplývají.

Vodní ráz je tedy v podstatě jakýmsi výbuchem zevnitř, působícím na povrch potrubí a uzavíracích ventilů. Moderní komunikační systémy jsou samozřejmě vyrobeny z materiálů s dostatečnou pevností. Ale i když nedojde k průlomu napoprvé, dříve nebo později, za předpokladu pravidelného opakování jevu, silná vnitřní síla stále najde slabé místo v potrubí a nehodě se nelze vyhnout.

Příčiny

Existují následující běžné příčiny vodního rázu:

  1. Náhlé uzavření uzavíracích ventilů. Pro moderní systémy se to stalo jedním z nejzřejmějších důvodů – kvůli téměř univerzálnímu přechodu na kulové ventily, které jsou v podstatě navrženy tak, aby sloužily spíše plynům než kapalným médiím.
  2. Spouštění nebo zastavování čerpacího zařízení. To platí o to více, čím větší výkon má instalace.
  3. Vzdušné zácpy. Kromě kohoutku nebo ventilu v potrubním systému může proudění tekutiny bránit vzduch. Může také náhle zastavit průtok a vytvořit přetlak.
  4. Velký rozdíl v průřezu potrubí.
  5. Negramotná instalace tepelných ventilů v systému podlahového vytápění.
READ
Jak se zbavit starého pařezu bez vytrhání?

Výpadky proudu způsobují časté zapínání a vypínání čerpacího zařízení, což následně vede k prudkému nárůstu tlaku v potrubí.

Následky

Vodní ráz v potrubí často vede k následující řadě důsledků:

  • Prasknutí potrubí.
  • Únik vody nebo chladicí kapaliny.
  • Poškození uzavíracích ventilů.
  • Porucha v systémech podpory života domu – zásobování vodou, topení, kanalizace.
  • Porucha čerpadel, radiátorů a dalších zařízení.
  • Škody na majetku, konstrukčních prvcích, nábytku, domácích spotřebičích.
  • Poškození zdraví ostatních, členů domácnosti, domácích zvířat a rostlin.

K poznámce! I velmi spolehlivé a odolné inženýrské systémy mohou dříve nebo později selhat, pokud se vodní ráz opakuje s určitou frekvencí a je ponechán bez dozoru. Jediným způsobem, jak předejít nehodě, je přijmout opatření k jejímu vyhlazení nebo úplnému odstranění.

Metody prevence a ochrany

Aby se zabránilo účinkům vodního rázu v potrubí, uplatňují se tato základní opatření:

První spuštění topného nebo vodovodního systému by mělo být provedeno extrémně pomalým otevíráním přívodního kohoutu. Jejich překrývání by mělo probíhat obdobným způsobem. Vyplývá to z logiky fungování hydraulických systémů. Navíc je takový požadavek jasně stanoven v předpisech.

To vám umožní nesnížit celou tlakovou sílu na potrubí, ale plynule ji zvýšit z minima na provozní hodnotu, čímž se potrubí odlehčí. Zvláště kritické komponenty systému by proto měly být vybaveny typem armatur, které by umožňovaly otevření/zavření průtoku ne okamžitě, ale po určitou dobu.

Aby bylo zajištěno, že čerpadlo při spuštění nevytváří silný náraz do čerpané kapaliny a také při vypnutí náhle nepřeruší průtok, je pro ovládání instalována speciální automatizace. Jeho úkolem je plynule regulovat rychlost otáčení pracovního oběžného kola.

Moderní modely jsou citlivé na sebemenší změny tlaku v potrubí. Díky tomu nejen postupně zvyšují tlak na nastavenou hodnotu a při vypínání jej pomalu snižují, ale také odpovídajícím způsobem upravují parametr po celou dobu provozu.

Komplexní ochrana

Preventivní metody nejsou zdaleka jediným způsobem, jak bojovat proti vodnímu rázu. Existuje také řada ochranných opatření, tedy tak či onak kompenzujících následky, pokud k jevu již došlo. Jedná se především o následující možnosti:

  • Kompenzátory a tlumiče. Pro kompenzaci prudkého nárůstu tlaku jsou v problémových oblastech větve instalovány membránové hydraulické akumulátory. Díky elastickému prvku uvnitř zvyšují kapacitu okruhu v okamžiku vodního rázu, čímž zcela eliminují přetlak. Tlumič je kus trubky vyrobené z pryže nebo plastu. Montuje se před termoventil. Ve chvíli, kdy je posuv přerušen, přebírá celý dopad tlaku.
  • Bezpečnostní ventil. Zařízení má membránový mechanismus a je instalováno v těsné blízkosti čerpadla. Jeho hlavním úkolem je vypustit přebytečnou tekutinu při prudkém nárůstu tlaku. Když parametr dosáhne provozní hodnoty, ventil se uzavře.
  • Vybavení tepelného ventilu bočníkem. Jedná se o kus potrubí, jehož vnitřní průřez nepřesahuje 0,5 mm, instalovaný ve ventilu podél cesty proudění. V případě potřeby částečně odvádí kapalinu do zpětného potrubí, čímž postupně snižuje zvyšující se tlak.
  • Termostat se super ochranou. Využívá pružinový mechanismus, který při zvýšení tlaku otevře vratné potrubí a nedovolí termostatu úplné uzavření, dokud se tlak nevrátí do normálu.
READ
Jak vytvořit doma čistotu a pohodu?

Video o tom, co je vodní kladivo:

Dávejte pozor! Použití metody posunu k ochraně potrubí před vodním rázem má smysl pouze v nových systémech, stejně jako v systémech založených na nekovových trubkách. Vzhledem k tomu, že přítomnost rzi ve vodě rychle ucpe malý otvor v bočníku, čímž se stane nepoužitelným.

Prevence

Jako preventivní opatření k zabránění prudkému nárůstu tlaku v topných nebo vodovodních systémech lze doporučit následující opatření:

  1. Kontrola stavu zařízení bezpečnostní skupiny – manometr, ventil, odvzdušňovač.
  2. Kontrola indikátoru tlaku expanzní nádoby a v případě potřeby seřízení.
  3. Zkontrolujte potrubí z hlediska opotřebení a netěsností.
  4. Pravidelná kontrola uzavíracích ventilů.
  5. Sledování stavu filtrů a jejich pravidelná aktualizace.

Poradenství! Pro minimalizaci nebo úplné odstranění rizika hydrodynamického rázu se doporučuje vyměnit všechny kulové kohouty ve vodovodním systému za ventily. Od každodenního používání tohoto druhu uzavíracích ventilů – především v kuchyni a ve sprše – se potrubí pomalu, ale jistě opotřebovává a časem vede k průlomu.

Video o tom, jak nainstalovat tlumič vodního rázu:

Nejdůležitější znaky

Vodní ráz je náhlý nárůst tlaku v potrubí, který vede k poškození potrubí, armatur a zařízení. Pokud se tlak zvýší, dojde k pozitivnímu hydraulickému rázu, a pokud se sníží, dojde k negativnímu. Hlavní důvody tohoto jevu:

  • Náhlé vypnutí kohoutku.
  • Spusťte nebo zastavte čerpadlo.
  • Přetížení vzduchu.
  • Velký rozdíl je v průměrech spojovaných trubek.
  • Nesprávná instalace tepelných ventilů ve vytápěných podlahách.

Povaha následků může být velmi odlišná – od prasklin a bobtnání v potrubí až po poškození majetku a poškození zdraví ostatních. Mezi opatření přijatá k prevenci a ochraně proti němu patří plynulé otevírání/zavírání kohoutků, instalace automatizace, použití kompenzátorů a tlumičů, ochranných ventilů, vybavení tepelných ventilů bočníky a instalace termostatů s ochranou. Aby se zabránilo vodním rázům, je také nutná pravidelná údržba systému.

Napište do komentářů, co si myslíte – může každodenní používání kulových kohoutů například v kuchyni a ve sprše vést k opotřebení potrubí?

Kohoutek s pitnou vodou v každé domácnosti není luxus, ale výdobytek pokroku, ale o takovou příjemnou vymoženost můžete v mžiku přijít, pokud se v potrubí vytvořil vodní ráz. Vodní ráz může způsobit nejen nedostatek vody, ale také vést k zatopení bytu.

READ
Jak pověsit obraz na zeď bez díry?

Foto: schéma hydraulického rázu v potrubí

Jak k takovému nebezpečnému jevu dochází a jak se mu vyhnout, bude podrobně popsáno v tomto článku.

Povaha hydraulického rázu v potrubí

Vodní kladivo je rázová vlna, která se šíří po povrchu vodovodního systému a také prostřednictvím prvků armatur. Když tlak stoupá, je kladný, když klesá, je záporný. Objeví se, když se naplní prázdná vodovodní trubka nebo se náhle zavře kohoutek. Destruktivní účinek tohoto jevu je spojen především s neschopností kapaliny se stlačit.

Pokud by bylo například možné několikrát stlačit vodu, jako je plyn, potrubí by neprasklo náhlé zvýšení tlaku. K nadměrnému tlaku dochází, když se pohyb kapaliny náhle zastaví, ale vodní ráz mohou způsobit i jiné jevy ve vodovodním systému.

Příčiny

Foto: vodní kladivo v potrubí

Nejčastěji dochází k vodnímu rázu při náhlém uzavření uzavíracích ventilů. Když voda protéká potrubím a vytéká z kohoutku, je ve vodovodním systému udržována konstantní hodnota tlaku, ale v okamžiku ostrého překrytí armatur se tato hodnota může několikrát zvýšit, v důsledku čehož stěny potrubí nevydrží tlak a prasknou.

Příčinou vodního rázu může být také:

  • Ostré zapnutí nebo vypnutí výkonného čerpadla.
  • Vzduchové uzávěry jsou k dispozici ve vodovodním nebo topném okruhu.

Zapnutí a vypnutí čerpadla může být vyvoláno nestabilním napájením zařízení, které má výkonné čerpací stanice pro čerpání vody. Vzduchové zámky také nejsou posledním místem výskytu takového nebezpečného jevu, proto byste se před provozem uzavřených systémů s kapalinou měli ujistit, že v nich není vzduch.

Následky

foto - prasknutí vodovodního potrubí

Při opakovaném vystavení vysokému tlaku, ke kterému dochází v důsledku vodního rázu, mohou i velmi spolehlivé systémy ztratit těsnost. Může dojít k prasknutí potrubí z jediného, ​​ale silného hydraulického rázu.

V důsledku takového nárazu je zcela zastaven přívod vody do objektů, ke kterým je připojeno vodovodní potrubí. Důsledky tohoto jevu se bohužel neomezují pouze na nedostatek vody v kohoutku.

Pokud dojde k prasknutí potrubí v bytovém domě, pak po prasknutí potrubí a vniknutí kapaliny do obytných prostor bude poškozen majetek majitelů bytu, jakož i sousedů o patro níže.

Pokud praskne hlavní vodovodní potrubí, které zásobuje vodou celý městský obvod, lze již nehodu považovat za mimořádnou událost.

READ
Co to znamená vypadat bohémsky?

V důsledku takového incidentu zůstanou obyvatelé desítek bytových domů nejen bez pitné vody, ale také bez kanalizace, protože všechny toaletní nádrže jsou napájeny potrubím studené vody. Je také nepravděpodobné, že by bylo možné použít sprchu, i když je potrubí teplé vody neporušené.

Pokud dojde k poškození horkovodního potrubí v důsledku vodního rázu, může taková událost kromě materiálních škod vést k vážným popáleninám. Zvláště nebezpečné může být odtlakování topného systému, ve kterém je chladicí kapalina vždy pod značným tlakem a teplota kapaliny je více než +70 stupňů.

Důsledky vodních rázů ve velkoprůměrových potrubích ve městě mohou být také velmi žalostné. Kromě možných zranění, která mohou utrpět chodci v blízkosti místa nehody, vede značný výtok kapaliny velmi často k ochrnutí úseku komunikace, zejména při přepravě cestujících v tomto úseku vozidly na elektrickou trakci.

Důsledky výskytu vodního rázu mohou vést k významným škodám, a proto je tak důležité naučit se, jak zabránit vzniku prudkého zvýšení tlaku v potrubí.

Metody ochrany

Foto: oprava vodovodního potrubí

Dodržování instalačních pravidel pro instalatérské a topné komunikace vám umožňuje minimalizovat pravděpodobnost takového nebezpečného jevu, jako je vodní ráz, ale nebude možné jej zcela odstranit pouze pomocí správně navržených systémů. Aby se předešlo takové nepříjemné situaci, je nutný integrovaný přístup a dodržování bezpečnostních pravidel a technických pokynů.

Výrazně snižte pravděpodobnost vodního rázu, pokud při instalaci vodovodního potrubí a jeho provozu budete dodržovat následující pravidla.