Гидравлический удар в трубопроводах: причины и методы борьбы с явлением

Гидравлический удар в трубопроводах – явление в гидравлических системах, проявляющееся в кратковременном резком увеличении величины давления, превышающей расчетные значения. Причина гидроудара кроется в резком изменении скорости потока рабочей жидкости, которой заполнен контур. Причем это изменение носит волновой характер и может проявляться как в ускорении, так и в замедлении течения среды.

Последствия этого явления могут носить весьма серьезный характер и проявляться по-разному. В зависимости от степени тяжести это может быть просто снижение технического ресурса коммуникаций и оборудования, выход его из строя, разрыв труб, утечку жидкости и загрязнением окружающей среды различного масштаба. Большинство из этих последствий носят очень серьезный характер, ведут к длительным простоям функционирования системы и финансовым затратам по их ликвидации.

Итак, теоретический механизм возникновения этого явления вроде бы ясен. Но по каким причинам в реальной эксплуатации гидравлических систем возникает гидроудар?

Таковых может быть несколько:

• Слишком быстрое открытие либо закрытие задвижек, вентилей или иных запорных элементов трубопроводной арматуры. Это – наиболее частая причина описанных последствий;
• Включение или отключение гидронасосов с большой производительностью;
• Воздушные пробки в системе либо встречные потоки рабочей среды на ее участке.

Как бороться и предотвращать подобные ситуация для недопущения разрушительного эффекта?

Для недопущения возникновения гидравлического удара в системе мало просто обеспечить правильный монтаж коммуникаций и трубопроводной арматуры. Необходимо также строго соблюдать правила и инструкции использования установленного оборудования и труб. В частности:

1. Открытие и закрытие запорных органов арматуры должно производиться плавно. Это обеспечивает выравнивание давление в трубе по обеим сторонам от запирающего элемента и сведет к минимуму воздействие ударной волны.
2. Предусмотреть амортизирующий элемент на участке контура (по возможности). Обычно это фрагмент эластичной трубы, которым заменяется жесткая труба, установленный перед термостатом. При резком перепаде давления стенки эластичной трубы растягиваются, снижая силу воздействия.
3. Установить в системе гидроаккумуляторы и другие демпфирующие приспособления, обеспечивающие поддержание постоянного давления.
4. Установить автоматические системы, управляющие запорной арматурой и гидронасосами. Частотные преобразователи, автоматические регуляторы скорости вращения и другое оборудование обеспечивают плавность работы техники и изменение скорости потока.
5. Монтировать байпас. Он представляет собой резервный участок трубопровода, соединенный в обход основной коммуникации для регулирования пропускной способности канала.
6. Снабдить систему предохранительным клапаном. С принципом работы и конструктивным исполнением таких устройств можно ознакомиться в отдельном материале. Эти устройства устанавливаются рядом с гидронасосом и срабатывают при отключении энергоснабжения нагнетающего оборудования.
7. Осуществлять в контуре монтаж воздухоотводчиков. Эти устройства эффективно удаляют возникающие воздушные пробки, тем самым снижая риски возникновения гидравлических ударов в трубопроводах.
8. Применять при возможности трубы большого диаметра хотя бы на наиболее ответственных участках контура. За счет увеличения проходного сечения при постоянной заданной величине напора скорость потока снижается. Это уменьшает риски гидроудара. Но при этом такой способ является довольно затратным.

В каталоге нашей компании представлен широкий спектр трубопроводной арматуры, применение которой на линиях гидравлических систем позволяет повысить безопасность их эксплуатации и многократно снизить риски повреждений в результате гидравлического удара. Перейдя по ссылкам в материале, мы можете изучить соответствующие подразделы каталога и подобрать оптимальные узлы для конкретной системы.