Hydraulický ráz v potrubí: příčiny a metody boje proti tomuto jevu – spolehlivý dodavatel průmyslového zařízení

Hydraulický ráz v potrubí je jev v hydraulických systémech, který se projevuje krátkodobým prudkým zvýšením hodnoty tlaku překračujícím vypočítané hodnoty. Příčinou hydraulického rázu je prudká změna průtoku pracovní kapaliny, která plní okruh. Tato změna má navíc vlnový charakter a může se projevit jak zrychlením, tak zpomalením proudění média.

Důsledky tohoto jevu mohou být velmi závažné a projevují se různými způsoby. V závislosti na závažnosti se může jednat jednoduše o snížení technické životnosti komunikací a zařízení, jejich poruchu, prasknutí potrubí, únik kapalin a znečištění životního prostředí různého rozsahu. Většina těchto důsledků je velmi závažná a vede k dlouhým prostojům systému a finančním nákladům na jejich odstranění.

Příčiny vodního rázu

Teoretický mechanismus tohoto jevu se tedy zdá být jasný. Z jakých důvodů však dochází k vodnímu rázu v reálném provozu hydraulických systémů?

Může jich být několik:

• Příliš rychlé otevírání nebo zavírání ventilů, kohoutů nebo jiných uzavíracích prvků potrubních armatur. Toto je nejčastější příčina popsaných následků;
• Zapínání nebo vypínání vysoce výkonných hydraulických čerpadel;
• Vzduchové uzávěry v systému nebo protiproudy pracovního média v jeho úseku.

Jak s takovými situacemi bojovat a předcházet jim, aby se zabránilo jejich destruktivnímu dopadu?

Ochrana proti hydraulickým rázům

Aby se zabránilo vzniku vodního rázu v systému, nestačí pouze zajistit správnou instalaci komunikací a potrubní armatury . Je také nutné striktně dodržovat pravidla a pokyny pro používání instalovaného zařízení a potrubí. Zejména:

1. Otevírání a zavírání uzavíracích prvků ventilu musí být plynulé. Tím se zajistí vyrovnání tlaku v potrubí na obou stranách uzavíracího elementu a minimalizuje se dopad rázové vlny.
2. Na úseku obvodu (pokud je to možné) zajistěte tlumič nárazů. Obvykle se jedná o úsek elastické trubky, která nahrazuje pevnou trubku a je instalována před termostatem. Při prudkém poklesu tlaku se stěny elastické trubky natáhnou a sníží tak sílu nárazu.
3. Do systému nainstalujte hydraulické akumulátory a další tlumicí zařízení, abyste zajistili udržení konstantního tlaku.
4. Instalujte automatické systémy, které ovládají uzavírací ventily a hydraulická čerpadla. Frekvenční měniče, automatické regulátory otáček a další zařízení zajišťují plynulý provoz zařízení a změnu průtoku.
5. Nainstalujte obtok. Jedná se o rezervní úsek potrubí, připojený obtokem hlavní komunikace pro regulaci kapacity kanálu.
6. Dodávka systému pojistný ventilPrincip fungování a konstrukce takových zařízení lze nalézt v samostatném materiálu. Tato zařízení jsou instalována vedle hydraulického čerpadla a spouštějí se při odpojení napájení čerpacího zařízení.
7. Proveďte instalaci v obvodu větrací otvory Tato zařízení účinně odstraňují vznikající vzduchové uzávěry, čímž snižují riziko hydraulických rázů v potrubí.
8. Pokud je to možné, použijte alespoň v nejkritičtějších úsecích okruhu potrubí s velkým průměrem. Zvětšením průtokového průřezu při konstantní nastavené hodnotě tlaku se průtok snižuje. Tím se snižuje riziko vodního rázu. Tato metoda je však poměrně drahá.

Katalog naší společnosti představuje širokou škálu potrubních armatur, jejichž použití na hydraulických systémových vedeních umožňuje mnohonásobně zvýšit bezpečnost jejich provozu a snížit riziko poškození v důsledku hydraulického rázu. Pomocí odkazů v materiálu si můžete prostudovat odpovídající podsekce katalogu a vybrat optimální jednotky pro konkrétní systém.

V systémech zásobování vodou a vytápění se často vyskytuje jev vodního rázu.

Je to spojeno s prudkou změnou rychlosti pohybu kapaliny v potrubí.

Vodní kladivo ve vodovodním systému: příčiny

Rozlišují se následující typy hydraulických rázů:

• Plné – pozorováno, když se šoupátko nebo ventil rychle a úplně uzavře.
• Neúplné – pozorováno, když se šoupátko nebo ventil postupně zavírá.

U topných a instalatérských zařízení je nejnebezpečnějším typem plný (nazývaný také přímý) hydraulický šok.

Když k tomuto jevu dojde, potrubím se začne šířit rázová vlna, která má destruktivní účinek na zařízení.

Více o fenoménu vodního rázu si přečtěte zde.

Kde může dojít k vodnímu rázu?

Při zavírání kulových kohoutů.

Pokud se kulový ventil náhle zavře, kapalina v potrubí náhle změní svou rychlost pohybu.

Současně se uvnitř potrubí objeví rázová vlna, která se šíří v opačném směru než je směr pohybu kapaliny.

V tomto případě se rázová vlna bude pohybovat, dokud se nezastaví u zpětného ventilu nebo dokud ji neutlumí speciální tlumič vodního rázu.

Při vypínání studniční čerpadla.

Během provozu dodává ponorné čerpadlo vodu do tlakového potrubí, jehož první část směřuje svisle nahoru.

Délka takového svislého úseku může dosáhnout desítek metrů.

Po zastavení čerpadla se voda vlivem gravitace vrací zpět do čerpadla. To může způsobit hydraulický ráz.

Aby se zabránilo takovému hydraulickému rázu, je na výstupu čerpadla instalován zpětný ventil.

V ohebných hadicích na vodovodních kohoutcích.

Při náhlém uzavření míchačky, ke které je připojena gumová ohebná hadice, může v ní dojít k přímému hydraulickému rázu.

V důsledku toho může vložka prasknout. Abyste těmto problémům předešli, je lepší nainstalovat vložku z nerezové oceli.

Když se ventily na topném tělese náhle otevřou.

Pokud po instalaci radiátoru náhle otevřete regulační ventily nebo kulové kohouty, tlak vzduchu uvnitř radiátoru se v důsledku toho prudce zvýší.

Důsledky toho budou hrozné – obvykle praskne první nebo druhá část chladiče.

Tento jev je pozorován u hliníkových radiátorů, bimetalické radiátory se tímto způsobem poškozují obtížněji. Přečtěte si více o radiátorech.

Ochrana proti vodnímu rázu ve vodovodním systému

Hydraulické kladivo se zvládá pomocí následujících typů zařízení:

• Zpětná klapka – instaluje se na vstupu do vrtných čerpadel. Pokud je vrt hluboký, instaluje se několik zpětných klapek. To se provádí v intervalech 10-15 metrů.
• Membránová expanzní nádrž – instaluje se kdekoli v systému (obvykle bezprostředně za zpětnými ventily, které jsou instalovány na měřidlech). Hlavní nevýhodou těchto nádrží je jejich velikost. Řešením problému s velikostí je následující zařízení.
• Membránový tlumič hydraulických rázů je malá membránová nádrž. Obvykle se instaluje na kolektoru, který rozvádí vodu ke spotřebitelům.

Kromě toho je nutné plynule otevírat a zavírat uzavírací ventily uvnitř bytu a také sledovat stav gumové ohebné hadice na kohoutcích.

Důsledky vodního rázu v potrubí

Vodní ráz je nebezpečný jev, kterému je třeba se pečlivě vyhnout.

Snadno vyřazuje z provozu silnice, studniční čerpadla a trhá potrubí.

Nešetřete na zařízeních tlumících nárazy (membránové nádrže nebo tlumiče) nebo zařízeních, která zastavují pohyb kapaliny (zpětné ventily).

Snažte se uzavírací ventily otevírat a zavírat plynule. Tím se také zmírní náraz.

To je vše, čekám na vaše otázky v komentářích.

Líbil se vám článek? Sdílej se svými přáteli!