Гидроудар это что

Гидроудар в системе водоснабжения

Гидравлический удар(гидроудар) представляет собой кратковременное, но резкое и сильное повышение(понижение) давления в трубопроводе(в системе водоснабжения) при внезапном торможении(ускорение) двигавшегося по нему потока жидкости.

Гидроудар в системе водоснабжения

Простыми словами гидроудар-это резкий скачок давления в трубах

Гидравлический удар бывает:

• Положительный – когда давления в трубопроводе очень резко повышается. Это может произойти, при быстром закрытие крана(вентиля, задвижки) или включения насоса.
• Отрицательный – когда наоборот, происходит понижение давления в водопроводе, из-за того, что открыли кран или выключили циркуляционный насос.

Наибольшую опасность для водопровода представляет положительный гидроудар. Допустим вы открыли кран и помыли посуду. Закончили мыть, вода вам не нужна, закрыли кран.

При этом в водопроводе происходит следующее. Водный поток некоторое время, по инерции, течёт с прежней скоростью. Потом сталкивается с преградой (кран ведь закрыли). И «ударяясь» об эту преграду, образуется обратная волна. А так как вся система водоснабжения герметична. У этой обратной волны происходит столкновение с водным потоком идущим на встречу. В результате получается гидроудар.

Самые первые признаки гидроудара – глухие стуки и щелчки, слышимые при открытие или закрытие крана. Появления подтеков в местах соединения водопроводных труб или подтекающие краны.

Причины возникновения гидравлического удара

Основными причина , возникновения гидроудара системе водоснабжения:

• Резкое перекрытии запорной арматуры(кранов, вентилей, задвижек.
• Поломка или отключение циркуляционного насоса, насосной станции.
• Воздушные пробки в системе водопровода.
• Перепады сечения водопроводных труб.

В основном, гидроудар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Вода проходит по трубам с постоянным давлением, но когда происходит резкое перекрытие водного потока. Давление воды на стенки труб увеличивается в несколько раз.

И в результате, могут лопнуть трубы или придут в негодность уплотнители резьбовых соединений и запорные элементы.

Трещина в трубе-после гидроудара

Конечно, резко закрытый кран не единственная причина возникновения гидроудара. Похожая ситуация бывает когда в системе остаётся воздух. В тот момент когда открывается кран, вода сталкивается с пробкой из воздуха.

И эта воздушная пробка в условиях замкнутого пространства выступает амортизатором. Вследствие чего с огромной силой выталкивает воду и происходит удар.

Также появление гидроударов могут спровоцировать трубы разного диаметра. Перепады давления, если трубы не приведены к общему знаменателю, гарантированы

Последствия гидроудара

Давление выше допустимой нормы критично для труб и их соединений. Запорная арматура тоже может выйти из строя.

От первого гидравлического удара, повреждение водопровода, обычно не происходит. Ведь изделия для водоснабжения изготавливаются с запасом, в случае повышения давления. Но последующие гидроудары будет бить в то же самое, слабое место. И в какой — то момент труба или запорная арматура выйдут из строя.

Если прорыв водопровода произошёл в квартире многоквартирного дома, то произойдет затопление, будет повреждено имущество, вашей квартиры и соседей снизу.

Последствия гидроудара- затопило квартиру

В случае повреждения центрального водопровода Может произойти отключения нескольких домов или района. То это уже чрезвычайное положение. Так как жильцы многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации.

Ну а если в результате гидроудара повреждается труба горячего водоснабжения. То это может привести к серьёзным ожогам.

Температуру горячей воды в квартире по нормативу читайте здесь

Признаки гидроудара

Вот как происходит гидроудар двигателя — транспортное средство резко глохнет. Почти всегда в фильтре или зоне ГБЦ собирается жидкость, а работа агрегата сопровождается характерными звуками. В зависимости от обстановки, силовая установка получает лёгкие или значительные повреждения.

Однако по одним лишь симптомам определить последствия гидроудара удаётся редко. Потребуется окончательная диагностика с замером компрессии, «вскрыванием» движка и другими манипуляциями.

Больше всех страдает дизельный мотор, так как здесь создаётся очень высокое давление внутри цилиндров.

Кроме того, частыми «гостями» ремонтных центров по причине гидроударов становятся автомобили с низким дорожным просветом. Особенно это касается спортивных машин.

Постоянные гидроудары могут спровоцировать самую опасную аварию – прорыв трубы

Гидроудары наиболее опасны и доставляют большие неприятности в системах теплых полов. По контурам полов двигается горячая жидкость. На объем последствий влияет место, на котором образовалось препятствие. При наличии преграды в начале системы давление увеличится незначительно, если преграда образуется в конце трубопровода, то давление повысится сильнее.

Как правило, гидравлический эффект возникает, если при монтаже системы отопления использованы разнокалиберные изделия. Если посредством переходников контуры не уравнены в диаметре, значит, давление однозначно увеличится.

В качестве противоударной защиты в трубопровод монтируют клапан в виде термостата.

Из-за чего возникает гидроударное явление.

Если трубопровод полностью либо частично утрачивает проходимость, то внутри возрастает давление.

Неправильная прокладка водопроводов приводит к возникновению внутри нее щелчков и стуков, которые свидетельствуют о гидроударах. Возникают звуки при внезапном прекращении течения жидкости в системе, а затем ее возобновлении.

При нахождении жидкости внутри трубы на препятствие, ее скорость снижается, при этом объем постоянно увеличивается. Не имея выхода для разгрузки, поток создает волну в обратном направлении, которая сталкивается с общим потоком, увеличивает давление порою до максимального показателя 20 атмосфер.

Герметичность трубы не дает выйти жидкости наружу, образующаяся сила удара несет большую опасность в виде разрыва трубопровода.

Для систем отопления и водоснабжения следует применять специальные трубы без швов согласно Гост 3262 – 75, или напорные изделия из металлопластика, выполненные по Гост 18599.

Причинами для возникновения гидроударов считают:

1.неполадки функционирования насоса, обеспечивающего циркуляцию.

2.скопление воздуха внутри системы.

3.перебои в электроснабжении.

4.резкое перекрытие арматуры для затвора.

Внезапное увеличение давления в трубе возникает, если во время включения насоса работа крыльчатки начинается с огромных оборотов.

В автономной системе отопления все чаще устанавливают шаровые краны, которые не имеют плавного хода. Быстрое движение крана имеет отрицательное свойство, потому что становится причиной гидроударов.

Использование винтовых кранов считается более безопасным, потому что устройство обеспечивает плавное раскручивание буксы.

Гидроудар возникает, если запускают систему с невыпущенным воздухом. Вода, попадая в трубу, наталкивается на воздушную пробку, которая придает потоку обратную амортизацию.

Устранить причины возникновения гидроударов может установка защиты систем трубопроводов.

Для этого применяют различные методы.

1.Поэтапное перекрытие трубопроводной системы.

Плавный запуск или отключение системы гарантирует отсутствие гидроудара, это требование указано в Гост.

Так как стенки труб упругие, то ударная энергия воздействует не сразу всей мощностью. Трубы компенсируют часть удара за счет деформации конструкции, поэтому нарастание силы удара происходит постепенно.

Поэтому если суммарная сила удара будет одинаковая, то воздействие его будет постоянно снижаться. Плавное или поэтапное включение гарантирует постепенное нарастание давления, что повлечет незначительные повреждения труб.

Внимание! Лучше устанавливать запорную арматуру с большим промежутком времени для перекрытия или подачи воды.

2.Установка автоматических конструкций.

Автоматическое управление должно иметь настройку на плавное изменение давления в трубопроводе. Для этого устанавливают насосы, имеющие функцию автоматического изменения количества оборотов, или оборудование, работающее с помощью электронного управления, внутри которого стоят частотные преобразователи.

Внимание! Автоматические устройства позволяют осуществлять контроль за потоком жидкости и ее давлением в системе.

Автоматические насосы с регулировкой количества оборотов плавно увеличивают, либо понижают водяное давление. Автоматика направлена на выполнении двух задач: контроль за перепадами давления и его регулировка при необходимости.

Последствия гидроудара

Большую опасность для водопроводных и отопительных сетей представляет положительный гидравлический удар. Чрезмерно сильный перепад давления способен привести к повреждению коммуникации. После гидроудара может нарушиться герметичность запорных элементов, произойти растрескивание трубы и выход из строя насосов и теплообменного оборудования. Поэтому важно предотвратить возникновение гидравлических ударов либо уменьшить их силу воздействия.

Узнать о появлении гидравлических ударов в трубопроводе не сложно. Первыми симптомами данных неприятностей является возникновение посторонних звуков (щелчков, стуков и т.д.), которые обычно слышны при открывании/закрывании крана. Многие не придают значения таким шумам, но тем не менее они сигнализируют о повышенных нагрузках в трубопроводе.

Как ремонтировать двигатель после гидроудара

Как тяжело будет восстановить мотор и сколько эта процедура будет стоить, специалисты определят по повреждениям. В обычной ситуации, на заклинившем двигателе меняют поршни и шатуны. Возможно и проведение операции по расточке цилиндров. Очень часто гидроудары приводят к появлению трещин в ГБЦ и самом блоке цилиндров. Устранять такие дефекты можно сваркой, но лучше всего приобрести новый элемент.

Основные советы для тех, кто не хочет побывать в такой ситуации.

Дабы не произошел гидроудар силовой установки, необходимо соблюдать определенные правила эксплуатации авто. Следует отметить самые частые причины появления воды в камере сгорания:

• Преодоление водных препятствий в быстром темпе.
• Преодоление глубоких луж, что приводит к проникновению в воды в воздухозаборники.
• Любое другое попадание воды в воздуховоды.

В глубокой луже гидроудар произойдет из-за движения на большой скорости, поэтому проезжать такие проблемные места стоит на низкой передаче и на средних оборотах.

Важно отметить, что у каждого автомобиля уровень расположения воздухозаборников отличается по высоте. Таким образом, даже если авто принадлежат одному классу, это не гарантирует их одинаковую защиту от подобных поломок.

Считается, что гидроудар является последствием грубого пренебрежения правилами эксплуатации машины. Это влечет за собой отказ в предоставлении бесплатного гарантийного ремонта двигателя после попадания воды в одну или несколько камер сгорания. Транспорт, застрахованный по КАСКО, попадает под категорию, когда выплаты не производятся вообще. Водитель должен хорошо запомнить, что гидроудар не считается ни гарантийной поломкой, ни страховым случаем. Самым лучшим вариантом будет соблюдать условия эксплуатации, а также своевременно проводить диагносту своего автомобиля.

Последствия гидроудара двигателя

Гидроудар может приводить к самым разным последствиям. Если вода попала в двигатель, когда тот работал в холостом режиме, то все может обойтись. Двигатель просто заглохнет и не успеет нанести себе каких-либо повреждений.

Но, в большинстве случаев гидроудар случается, когда машина на ходу и в таких случаях последствия более серьезные. Обычно все заканчивается погнутыми шатунами, повреждениями колец, вкладышей или коленчатого вала.

Шатуны после гидроудара

Наиболее серьезные последствия возникают у владельцев автомобилей с дизельным двигателем, поскольку здесь и камеры сгорания намного меньше, и снимаемых свечей нет, и сам двигатель более мощный, а отсюда — более серьезные повреждения.

Также стоит упомянуть тот факт, что вода приводит к коррозии металла, поэтому после гидроудара не стоит затягивать с ремонтом. Иначе без своевременной просушки двигателя может понадобиться дополнительная расточка цилиндров.

Читайте также: Что такое ЭБУ и почему ему также угрожает затопление водой

Последствия гидроудара двигателя

При движении через лужу на приличной скорости вода может попасть в двигатель и произойдет гидроудар. При этом двигатель не остановится мгновенно, его коленвал будет вращаться еще некоторое время по инерции. Создается ситуация, когда снизу на шатун давит коленвал, а сверху заклинивший поршень. Если гидроудар произошел на больших оборотах, то у двигателя будет достаточно энергии, чтобы сломать шатун. Осколок шатуна упрется в стенку цилиндра и пробьет его. Эту поломку называют «кулак дружбы».

Если двигатель в момент гидроудара работал на малых оборотах, то силы инерции не хватит, чтобы сломать шатун. Двигатель просто заглохнет. После чего иногда мотор удается сразу завести. Случается, что после гидроудара поршень немного перекосится. Тогда стартер не в состоянии прокрутить двигатель. Но «с толкача» можно завести и такой двигатель. Получается обойтись даже без выкручивания свечей – попавшая в цилиндр вода стечет в поддон.

Последствия гидроудара двигателя могут проявиться не сразу. Силовой агрегат проработает еще некоторое время – обычно не более 10 000 км. Однако рано или поздно серьезные поломки мотора будут неизбежны.

Причиной тому является поврежденный во время гидроудара шатун. Этот элемент двигателя постоянно испытывает нагрузки на растяжение и сжатие. Вследствие гидроудара ось шатуна деформируется, поэтому он начинает испытывать нагрузку на изгиб, причем также в две стороны. Такие нагрузки со временем вызывают усталостное разрушение металла шатуна в деформированном месте. В среднем для разрушения нужен миллион усилий растяжения-сжатия. Миллион ходов поршня эквивалентно примерно 10 000 пробега.

Отсюда следует вывод, что двигатель после гидроудара способен обеспечить пробег автомобилю не более 10 тыс. км, после чего мотор неминуемо разрушится.

От гидроудара сильно изнашивается или выходит из строя механизм газораспределения. Происходит это по причине вращения распредвала при заклинившем двигателе. Рекомендуется в процессе устранения последствий гидроудара заменить также все элементы газораспределительного механизма. А именно, замене подлежат ролики, механизм натяжения ремня и сам ремень или цепь. Игнорирование этой рекомендации может повлечь в будущем обрыв ремня или цепи ГРМ. И вместо одного дорогостоящего ремонта владельцу автомобиля нужно будет сделать и второй – заменить клапаны с последующей их притиркой.

Резюмируя, можно сказать, что ремонт двигателя после гидроудара – мероприятие очень затратное. Все поврежденные детали – шатуны, ролики ГРМ, блок цилиндров – приходится менять на новые. Поэтому многие автомобилисты предпочитают вместо такого ремонта купить новый или бывший в употреблении двигатель. Если покупать не весь мотор, а только нижнюю часть – блок цилиндров без головки – то это действительно дешевле, чем ремонт поврежденного силового агрегата. Единственный нюанс в том, что нужно быть бдительным, чтобы не купить совсем изношенный мотор.

Стоимость ремонта после гидроудара напрямую зависит от количества поврежденных элементов двигателя. Диапазон цен варьируется от 100 до 400 долларов и более.

Головка блока цилиндров после гидроудара тоже должна быть осмотрена на предмет появления трещин. При их наличии лучше обратиться за ремонтом в СТО.

Рекомендуем

Способы защиты

Соблюдение правил монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций позволяет свести к минимуму вероятность возникновения такого опасного явления, как гидравлический удар, но полностью исключить его только правильно спроектированными системами не получится. Для избегания такой неприятной ситуации необходим комплексный подход и соблюдение правил безопасности и технических инструкций.

Значительно снизить вероятность возникновения гидравлического удара, можно если следовать следующим правилам при проведении монтажа водопроводов и их эксплуатации.

• При запуске водопровода или отопления в эксплуатацию, запорные элементы арматуры должны открываться очень медленно. Перекрытие подачи жидкости, также должно осуществляться очень плавно. Плавное закрытие и открытие запорной арматуры должно осуществляться не только на промышленных объектах, но и при запуске водоснабжения и отопления в частном доме. Чрезмерное давление при возникновении гидравлического удара способно легко повредить домашние коммуникации, поэтому не стоит пренебрегать правилами технической безопасности, в случае когда вода в частном доме подаётся со значительным давлением.
• Если в системе водопровода или отопления установить автоматические устройства плавного открытия и закрытия запорной арматуры, то можно полностью исключить человеческий фактор при возникновении гидравлического удара. Конечно, при использовании электроники, водопроводные системы становятся зависимыми от электрического тока, но, чтобы полностью исключить вероятность выхода из строя по причине установленных автоматов, необходимо оборудовать такие механизмы резервным источником электроэнергии. Такая подстраховка абсолютно необходима, как на крупном предприятии, так и для нормального функционирования коммуникаций расположенных в частном доме. Автоматической регулировкой рекомендуется оснастить и насосные станции. В этом случае, также можно избежать гидроудара от резкого перепада давления в результате включения или отключения мощного насосного оборудования.
• Применение гидроаккумуляторов и демпферных устройств, также позволяет свести к минимуму последствия резкого увеличения давления в водопроводной сети. Такие устройства обычно состоят из металлического корпуса с расположенной внутри мембраной. При возникновении гидроудара, мембрана перемещается, что позволяет вместить излишек жидкости. Когда угроза разрыва трубопровода
  минует и давление уменьшится мембрана будет возвращена в исходное положение за счёт воздуха расположенного с обратной стороны.
• Для уменьшения давления в водопроводных сетях может быть использован предохранительный клапан, который открывается при достижении жидкости определённого значения. Такие устройства также способны предохранить трубопровод от разрушения, но для организации такого вида защиты, потребуется сделать дополнительную отводку от клапана к канализационной системе
• Для защиты от гидроудара в частном доме или квартире можно использовать очень простой способ, в котором компенсация чрезмерного давления осуществляется за счёт растяжения стенок трубопровода. Совсем необязательно производить монтаж отопления или водоснабжения с применением таких материалов, но участок трубопровода выполненный с использованием термостойкого каучука, способен полностью принять на себя гидроудар в небольшой системе.
• Шунтирование термостата, является эффективной мерой борьбы с гидроударом небольшой силы, поэтому такое “улучшение” автономного отопления может быть произведено только в частной системе отопления. Как правило, достаточно сделать отверстие диаметром 0,5 мм в основном клапане, чтобы при возникновении высокого давления излишек жидкости свободно перемещался в контур с холодной водой.
• Термостат с защитой установленный в систему отопления, также позволяет избежать такого опасного явления, как гидроудар. Принцип работы такого устройства заключается в том, что в основном клапане термостата располагается дополнительный небольшой механизм, который открывается вне зависимости от температуры жидкости. Такой внутренний клапан начнёт пропускать жидкость, когда давление теплоносителя приблизится к максимально допустимому значению, тем самым предохраняя трубы от разрыва.

Как защитить от гидравлического удара коммуникации в квартире

Разгерметизация водопровода в квартире может привести к очень серьёзным последствиям, особенно в том случае, когда вследствие прорыва, был причинён ущерб соседям, квартира которых расположена этажом ниже, где произошла авария.

На участке водопровода находящегося в квартире, могут быть установлены старые металлические трубы, которые со временем ржавеют и могут разрушаться в процессе эксплуатации, не говоря уже об убийственной” силе гидроудара.

ВАЖНО! Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения протечки, рекомендуется установить краны вентильного типа, которые в силу конструктивной особенности не способны мгновенно перекрыть воду. Шаровые рычажные краны, которые так удобны не только на кухне, но и душе, могут стать причиной серьёзной аварии.

Несмотря на то что гидроаккумуляторы наиболее часто используются в частных домах, водоснабжение которых осуществляется посредством насоса находящегося в глубокой скважине, такие изделия помогут защитить и водопровод находящийся в квартире от гидроудара.

Кроме этого, накопленная жидкость в таких устройствах, можно будет использовать в случае временного отключения водоснабжения. Защитить водопровода от гидроудара можно также с помощью специальных гасителей, которые устанавливаются в трубу холодного или горячего водоснабжения.

Самовольно устанавливать какие-либо приборы в системе централизованного отопления категорически запрещается. Чтобы защитить жилплощадь от возникновения гидроудара, следует допустить специалиста управляющей компании во время тестового запуска отопления.

Если все воздушные пробки будут вовремя удалены из радиаторов и трубопроводов, то можно будет не опасаться гидроудара, по причине соблюдения всех необходимых мер для предотвращения такого явления в котельной и на пути доставки теплоносителя в квартиру.

Чтобы уменьшить риск разгерметизации систем горячего водоснабжения, рекомендуется также заменить краны на винтовые конструкции, а трубопровод сделать из современных материалов, которые позволяют максимально эффективно справляться с избыточным давлением в трубопроводе.

Несколько слов о теории гидроудара

Возникновение гидравлического удара возможно только по той причине, что жидкость не сжимается настолько, чтобы произошла компенсация резкого скачка давления. При увеличении давления в одном месте его сила распространяется на весь участок трубопровода, и найдя “слабое звено” приводит к деформации либо разрушению материала.

Такой эффект возникающий в трубопроводах высокого давления был впервые обнаружен российским учёным Н. Е. Жуковским в конце XIX века. Жуковским также была выведена формула, по которой можно рассчитать минимальное время необходимое для закрытия крана, чтобы избежать опасного повышения давления в замкнутой системе водопровода.