פטיש מים במערכת אספקת המים והחימום: גורמים + אמצעי מניעה
אחת הבעיות העיקריות בעת הפעלת מערכות חימום ואספקת מים אוטונומיות היא ירידת לחץ.פטיש מים במערכת אספקת המים וחימום המים כתוצאה משינוי פתאומי זה עלול לגרום לנזק חמור. צריך להזהיר אותו, אתה לא מסכים?
אנו אגיד לך כיצד למנוע את התופעה ולנטרל את השלכותיה השליליות, תוך הבטחת פעולה רציפה של המעגלים. כאן תלמדו באילו שיטות משתמשים לביטול פטיש מים במערכות המובילות מים לברזי מים ולמכשירי חימום.
המאמר המוצג לסקירה בוחן בפירוט את טיבו של פטיש מים. מפורטות אמצעי מניעה כדי למנוע התרחשות של מצב מסוכן. להבנה ויזואלית של הנושא הקשה הזה, מצורפים דיאגרמות, איורי תמונות וסרטונים.
תוכן המאמר:
מהו פטיש מים?
פטיש מים הוא עלייה קצרת טווח אך משמעותית בלחץ במערכת מלאה בנוזל. תופעה זו מתרחשת כאשר זרימת נוזלים מתנגשת במכשול המופיע בדרכו. דוגמאות אופייניות להתרחשות של מכשולים כאלה כוללות סגירה פתאומית של שסתומי סגירה, עצירה פתאומית של המשאבה, נעילת אוויר וכו'.
לאחר שנתקל במכשול, זרימת המים באמצעות האינרציה ממשיכה לזרום במהירות שבה היא נעה לפני הופעת המכשול.השכבות הראשונות במגע עם המכשול נדחסות באותה מהירות עקב הגעתן של שכבות עוקבות.
עקב הזרקה מתמדת של שכבות זרימה חדשות, הלחץ עולה במהירות, והנוזל "מחפש" דרך להטיל את חלקו כדי לפרוק אותו.
מצב דומה מתרחש כמעט תמיד כאשר הזרימה נשברת שסתום כדור או שסתום. במבט ראשון, התופעה עשויה להיראות בלתי מזיקה. לכן בעלים רבים לא נותנים לזה תשומת לב רבה.
אך למעשה, אם מתגלים התנאים המוקדמים לפגם מתקרב בצנרת ואביזרים, כדאי לבטלו במהירות האפשרית. אחרי הכל, בגלל פטיש מים, מופיעים פיצולים וסדקים במערכת החימום, כמו גם נזק לציוד.
לבעיה חמורה זו עלולים להופיע נקישות ודפיקות, כמו גם רעש זר בצינורות אספקת המים, המלווה ב"נהמה" אופיינית.
לחיצה מתרחשת בעיקר במקומות שבהם צינורות גדולים יותר מחוברים לצינורות קטנים יותר. המים העוברים לאורך הקירות הפנימיים שלהם נתקלים במכשול, אמנם לא שלם, אבל עדיין מכשול.
במקרה חירום, עלולים הגורמים הבאים לסבול מאפקט פטיש המים:
- צִיוּד (האטימות של צינורות נשברת ומכשירי חימום נהרסים);
- תכונה (מים הזורמים מרשת פגומה יציפו את הבית ויובילו לנזק לרהיטים);
- בית (אם מתרחשת הפרה במערכת החימום, קיימת סכנה של כוויות תרמיות חמורות).
על פי הסטטיסטיקה, "חלק הארי" של כשלים בצנרת, בהיקף של כ-60%, מתרחש עקב פטיש מים. לעתים קרובות יותר, ניתן לראות השלכות שליליות מהשפעה זו בצינורות בלויים מכוסים בקורוזיה.
זה גורם את הצרות ביותר לצינורות ארוכים, למשל, בעת התקנה "רצפה חמה", שלאורך קווי המתאר שלו מסתובב נוזל מחומם לטמפרטורה מסוימת.
מידת הנזק תלויה במידה רבה במיקום המכשול: אם הוא בתחילתו של צינור ארוך, כמות הלחץ המוגבר לא תהיה משמעותית, אך אם בסופו היא תהיה הרבה יותר גבוהה.
לרוב, ההשפעה מתבטאת כאשר נעשה שימוש בצינורות בקטרים שונים בעת הנחת מערכת החימום. אם צינורות "בגדלים שונים" אינם מובאים ל"מכנה" משותף באמצעות מתאמים, עליה בלחץ במערכת החימום היא בלתי נמנעת. במצב זה, כדי להגן על המערכת, המעגל מצויד בשסתום מיוחד - תרמוסטט.
גורמים לפטיש מים
האופי הפיזי של תופעה זו טמון באובדן מוחלט או הפחתה משמעותית בתפוקת צינורות המים, וכתוצאה מכך עולה לחץ הנוזל במערכת.
בבתים שבהם התקשורת ההנדסית תוכננה ומאובזרת בצורה גרועה, לעתים קרובות ניתן לשמוע הקשה ולחיצה אופיינית בצנרת.
הם ביטוי חיצוני של פטיש מים ומתרחשים כאשר זרימת הנוזלים במערכת סגורה נעצרת לפתע, ואז גם תנועתו מתחדשת לפתע.
אם מופיע מכשול בנתיב זרימת מים הנעה במהירות מסוימת, מהירות התנועה שלו מואטת, והנפח ממשיך לגדול. ללא מוצא, הוא יוצר גל הפוך, שמתנגש עם גוף המים הראשי, מגביר את הלחץ במערכת. לפעמים זה יכול להגיע לסף של 20 Atm.
בשל אטימות הכביש המהיר, לנפח המצטבר אין לאן ללכת, אבל אנרגיה עוצמתית עדיין שואפת למצוא מוצא לסביבה החיצונית. כוח הפגיעה הנובע מהתנגשות כזו יוצר סכנת קרע של הצינור, שאין לו מרווח בטיחות מספק.
מסיבה זו, כדי לצייד את המערכת, יש צורך להשתמש בצינורות מים וגז חלקים המותאמים לרשתות מים התואמות ל-GOST 3262-75, או אנלוגים מתכת-פלסטיק בלחץ המיוצרים בהתאם ל-GOST 18599.
הגורמים העיקריים המעוררים את התרחשותם של פטיש מים בצינורות הם:
- הפרעות בפעולה או כשל של משאבת המחזור;
- נוכחות של אוויר במעגל סגור של המערכת;
- הפסקות חשמל;
- במקרה של סגירה פתאומית של שסתומי סגירה.
עלייה לטווח קצר בלחץ במעגל סגור עקב הזרקת נוזלים מעל הנורמה שנקבעה יכולה להתרחש אם, כאשר המשאבה מופעלת, האימפלר מתחיל לנוע במהירויות גבוהות.
לאחרונה, במהלך ההסדר מערכת חימום אוטונומית במקום שסתומים ישנים ושסתומי שער, נעשה יותר ויותר שימוש בשסתומים כדוריים, שעיצובם אינו מספק פעולה חלקה.
ליכולת שלהם להשפיע במהירות יש חיסרון, שהוא אחד הגורמים הנפוצים ביותר לפטיש מים.
מבחינת בטיחות, שסתומי הברגה עדיפים יותר מכיוון שבגלל ההתפרקות ההדרגתית של תיבות הסרן, הם מבטיחים פתיחה/סגירה חלקה של שסתומי הסגירה.
מצב דומה מתרחש כאשר האוויר אינו משתחרר מהמעגל לפני הפעלת המערכת. כאשר הברז נפתח, המים נתקלים בפקק אוויר, אשר במערכת סגורה משמש כמעין בולם זעזועים פנאומטי.
איך להימנע מהבעיה?
הגנה נכונה על מערכת צינורות אספקת המים תסייע להפחית את העוצמה ולנטרל את השפעת הלחץ העודף.
כדי למנוע יצירת לחץ עודף בעל אופי חד פעמי וקבוע, הן בקטע נפרד של המעגל והן בכל המערכת כולה, נעשה שימוש במספר אמצעים בסיסיים.
אופציה 1. כיבוי חלק של המערכת
זוהי אחת הדרישות העיקריות בעת הפעלה וסגירה של מערכות צנרת, מה שמצוין בבירור במסמכי רגולציה.
העובדה היא שהאנרגיה של ההלם ההידראולי, בגלל הגמישות של קירות הצינור, אינה פועלת בכל כוחה בו זמנית. בשל פיצוי של עיוותים אלסטיים, הוא מחולק למספר מרווחי זמן.
לכן, עם אותו כוח פגיעה כולל, עוצמת הפגיעה ברגע מסוים תקטן משמעותית. על ידי הפעלה חלקה, ניתן להאריך את תהליך הצטברות הלחץ לאורך זמן, ולמזער נזק משמעותי למערכת.
בשלב התקנת הציוד מותקנים ברזים שעיצובם מספק מרווח גדול עד לסגירת המים.
אפשרות מס' 2. יישום של מכשירים אוטומטיים
יש להגדיר את האוטומציה כך שתתאים בצורה חלקה את הלחץ הסטטי במערכת. התקנת משאבות עם בקרת מהירות אוטומטית או יחידות בשליטה אלקטרונית המצוידות בממירי תדר מובנים עוזרת להשיג את האפקט הרצוי.
משאבות המצוידות בבקרת מהירות מנוע אוטומטית מסוגלות להגדיל/להקטין את הלחץ במערכת בצורה חלקה. במקרה זה, התוכנה מבצעת בו זמנית שתי משימות: עוקבת אחר שינויים בלחץ באספקת המים ומתאים אוטומטית את הלחץ.
שיטות למודרניזציה מקיפה של המערכת
מודרניזציה מקיפה של המערכת כוללת התקנת ציוד שמטרתו לנטרל את ההשפעות של לחץ עודף.
שיטה מס' 1. יישום מפצים ובולמי זעזועים
מנחתים ו מצברים הידראוליים בו זמנית לבצע שלוש פונקציות: איסוף נוזל, ביטול נפח עודף שלו מהמערכת, וגם לעזור למנוע תופעות לא רצויות.
מכשיר מפצה, שתפקידו ממלא מצבר הידראולי, מותקן בכיוון תנועת המים באותם מרווחים של מעגל החימום שבהם יש סבירות גבוהה לתנודות לחץ במערכת.
מצבר או מנחת הידראולי הוא בקבוק פלדה בנפח של עד 30 ליטר, כולל שני חלקים המופרדים על ידי קרום גומי או גומי.
כאשר הלחץ עולה, זעזועים הידראוליים "נופלים" לתוך המאגר. על ידי כיפוף קרום הגומי לכיוון תא האוויר ברגע שעמודת המים עולה, מושגת ההשפעה של הגדלת נפח המעגל באופן מלאכותי.
צינורות עשויים מגומי מחוזק עמיד בחום או פלסטיק אלסטי משמשים כמכשירים בולמי זעזועים.
כדי להשיג את האפקט הרצוי, מספיק להשתמש במוצר באורך 20-30 ס"מ. אם הצינור ארוך, קטע בולם הזעזועים גדל בעוד 10 ס"מ.
שיטה מס' 2.התקנת שסתום בטיחות מסוג דיאפרגמה
שסתום בטיחות מסוג דיאפרגמה ממוקם על שקע צינור ליד המשאבה כדי לשחרר כמות קבועה מראש של מים כאשר יש לחץ עודף.
בהתאם ליצרן ולסוג הדגם, שסתום הבטיחות מופעל על ידי פקודה חשמלית מהבקר או על ידי מכשיר טייס מהיר.
המכשיר מופעל כאשר הלחץ עולה על רמה בטוחה, מגן תחנת שאיבה כאשר הציוד נעצר לפתע. ברגע של עלייה מסוכנת בלחץ, הוא נפתח לחלוטין, וכשהוא יורד לרמה נורמלית, הווסת נסגר לאט.
שיטה מס' 3. ציוד שסתום תרמוסטטי עם shunt
השאנט הוא צינור צר עם מרווח של 0.2-0.4 מ"מ, המותקן בכיוון זרימת נוזל הקירור. המשימה העיקרית של האלמנט היא בהדרגה לחץ נמוך יותר.
שיטת העקיפה משמשת כאשר סידור מערכות אוטונומיות, שהצינור שלו עשוי רק מצינורות חדשים. זאת בשל העובדה שנוכחות של חלודה ומשקעים בצינורות ישנים יכולה להפחית את יעילות ה-shunting ל"לא". מסיבה זו, בעת שימוש ב-shunt בכניסה למעגל החימום, מומלץ להתקין מסנני מים יעילים.
שיטה מס' 4. שימוש בטרמוסטט סופר בטיחותי
זהו סוג של נתיך המנטר את הלחץ במערכת ואינו מאפשר לה לפעול לאחר שהמחוון מגיע לרמה קריטית. המכשיר מצויד במנגנון קפיץ הממוקם בין הראש התרמי לשסתום. מנגנון הקפיץ מופעל על ידי לחץ עודף, המונע מהשסתום להיסגר לחלוטין.
תרמוסטטים כאלה מותקנים אך ורק בכיוון המצוין על הדיור.
ביצוע עבודת מניעה
בנוסף לשמירה קפדנית על הכללים להפעלת צינורות, יישום בזמן של אמצעי מניעה מסייע במניעת תאונות. אחרי הכל, כל התהליכים במערכת אספקת המים או במעגל החימום מחוברים זה לזה. ופטיש המים הוא רק ה"ירידה" ההרסנית הסופית שיכולה להוביל לתוצאות שליליות על רקע המצב הטכני הלא מספק של מערכת אספקת המים.
רעידות צנרת ושינויי לחץ תורמים להיווצרות סדקים מיקרו במבנה המתכת. פגמים הנוצרים לאורך זמן במהלך הופעת פטיש המים מופיעים מיד באזורים של מתח פנימי מוגבר: מפרקים מכניים, עיקולים ותפרי ריתוך.
קבוצת העבודות העיקרית שבוצעה במהלך מניעה:
- בדיקת בריאות קבוצתית ביטחונית: שסתום בטיחות, פתח אוורור ומד לחץ;
- בודקים מעת לעת את הלחץ מאחורי קרום מיכל ההרחבה, ואם מתגלים תוצאות לא מספקות, התאמתו;
- בדיקת המערכת לאיתור דליפות ובדיקת מידת בלאי הצינור;
- מעקב אחר מיקום שסתוםשסתומי כיבוי ובקרה לדליפות;
- בודק באופן קבוע את מצב המסנניםששומרים על אבנית, חול וחלקיקי חלודה; במידת הצורך, לנקות ולשטוף את האלמנטים;
מניעה שמטרתה לשמור על מצב טוב של אינסטלציה ו מערכת חימום, כולל סוגים פשוטים של עבודה. אבל אתה לא צריך להתעלם מהם. אחרי הכל, זה יכול להוביל לבזבוז משמעותי של כסף וזמן עבור עבודות תיקון מן המניין.
אמצעי ההגנה המפורטים יעילים ביותר אם הם מיושמים באופן מקיף. אבל הודות לגישה משולבת לפתרון הבעיה, תוכל לנטרל את ההשלכות השליליות ובכך להאריך את חיי השירות של המערכת.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
סרטון מס' 1. פטיש מים, איך זה קורה:
סרטון מס' 2. בדיקת יעילות המנחת:
פטיש מים במערכת אספקת מים הוא אירוע שכיח שעלול לגרום לנזק חמור. והמשימה שלך היא לתקן את הבעיה במהירות האפשרית. אחרי הכל, אם המצב יחזור על עצמו, מרכיבי המערכת ייכשלו בקרוב. ותיקונים לאחר מכן יעלו הרבה יותר.
נא לשאול שאלות ולכתוב הערות בבלוק למטה. אנחנו מחכים לסיפורים שלך על איך הקלטת פטיש מים במערכת או שמת לב להשלכות שלו. מעניין אותי לדעתך על המידע המוצג.
כמעט כולם נתקלו בתופעה דומה. אגב, גם בדירה, בהחלפת אטמי הברז וסגירת השסתום הראשי, ניתן לעשות פטיש מים. ברור שחוזקו לא יהיה משמעותי במיוחד, אבל עם הזמן הוא ישבית את מערכת אספקת המים.לכן מומלץ בדירות ובתים, לאחר עבודות תיקון, לפני פתיחת השסתום המרכזי, לפתוח מעט את הברזים על מנת להקל על גל הלחץ.
מעולם לא נתקלתי בפטיש מים במערכת אספקת המים. אולי בגלל שאני גר בדירה - פעם רק הצינורות "זמזמו" והם רעדו ישירות, אבל לא היה פטיש מים. יש איפשהו באספקת המים לאן המים ילכו. אבל במערכת הקירור של מנוע מכונית, היה צריך לראות את ההשפעה של פטיש מים כמה פעמים - ההשפעה, כמובן, מדהימה. אפילו לכמות קטנה של מים יש כמות עצומה של אנרגיה.
מגורים בדירה אינם ערובה לכך שלא תחווה פטיש מים. בבניין הדירות של שכנינו התפוצץ מתלה מגבות מחומם עקב תקלת האינסטלטור של חברת הניהול.
מכונת הכביסה פותחת וסוגרת את המים באמצעות שסתומי סולנואיד. לאחר רכישת רכב חדש, התחלתי להבחין בדפיקות שנשמעו בכל הצינורות כאשר שסתום מכונת הכביסה הופעל. ניתן לשמוע אותו בכל הבית, ובמקום בו ממוקמת מתקן מסנן מי השתייה, צינורות הפלסטיק הגמישים אליהם הוא מחובר קופצים ורועדים ברגע זה.
למעשה, בשביל זה באתי - אני מחפש סוג של מנחת, בולם זעזועים פשוט, לשים מול מכונת הכביסה.