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Uno de los principales problemas en el funcionamiento de los sistemas autónomos de calefacción y suministro de agua es la caída de presión. El golpe de ariete en el sistema de suministro de agua y el calentamiento del agua, como resultado de esta fuerte caída, pueden causar daños graves. Él necesita ser advertido, de acuerdo?

Le diremos cómo prevenir el fenómeno y neutralizar sus consecuencias negativas, asegurando la continuidad de los contornos. Aprenderá de nosotros qué métodos se utilizan para eliminar los golpes de ariete en los sistemas que transportan agua a las válvulas de llenado de agua y los dispositivos de calefacción.

La naturaleza del martillo de agua se desmonta en el artículo presentado para su revisión. Enumera las medidas preventivas que impiden que ocurra una situación peligrosa. Se adjuntan esquemas, foto-ilustraciones y video para la percepción visual de un tema difícil.

¿Qué es un martillo de agua?

El choque hidráulico es un aumento de presión a corto plazo pero significativo en un sistema lleno de fluido. Este fenómeno ocurre en el momento de la colisión del flujo de fluido con un obstáculo en su camino. Los ejemplos característicos de la ocurrencia de tales barreras incluyen una superposición aguda de válvulas, una parada repentina de la bomba, una esclusa de aire, etc.

Frente a un obstáculo, el flujo de agua por inercia continúa fluyendo con la velocidad con la que se movió hasta la aparición de una barrera. Las primeras capas que están en contacto con un obstáculo se compactan a la misma velocidad debido a la llegada de las siguientes capas.

Debido a la inyección constante de nuevas capas de flujo, la presión aumenta rápidamente y el fluido está "buscando" una forma de descargar su parte para descargarla.

Las consecuencias del golpe de ariete en el suministro de agua y el sistema de calefacción no siempre se pueden determinar de inmediato. A veces el circuito se ve y funciona con bastante normalidad. Sin embargo, el impacto del golpe de ariete afectará necesariamente el rendimiento de la red. Por ejemplo, causará despresurización de la tubería a lo largo de la soldadura Una consecuencia común de un martillo de agua en el suministro de agua es un tubo de metal roto a través de la conexión roscada. Las tuberías de metal y plástico y de plástico son extremadamente sensibles a los impactos hidráulicos. Tales situaciones no deben permitirse, especialmente si las tuberías se colocan de manera oculta. El martillo de agua casi siempre hace que los sellos sanitarios de las tuberías no sean rentables: los acoplamientos de las juntas y el enrollamiento de las uniones de las tuberías. Hay casos frecuentes en que los cuerpos de los grifos de agua y los filtros se dividen debido a un golpe de ariete. Una pequeña fístula que apareció al principio seguramente aumentará y fluirá Después de la exposición a la presión, que excede muchas veces los parámetros de operación, los ajustes de fábrica de los manómetros se pierden o generalmente se vuelven inutilizables. Por lo general, después de la aparición y el impacto del golpe de ariete, los medidores de flujo de agua deben retirarse y calibrarse nuevamente.

Una situación similar casi siempre ocurre cuando el flujo se rompe por una válvula de bola o válvula. A primera vista, el fenómeno puede parecer inofensivo. Y porque muchos propietarios no le dan especial atención.

Pero, de hecho, al detectar los requisitos previos para un defecto de maduración en tuberías y accesorios, vale la pena eliminarlo lo antes posible. De hecho, debido al choque hidráulico, aparecen fisuras y grietas en el sistema de calefacción, así como daños al equipo.

Este grave problema puede ir precedido de clics y golpes, así como de ruidos extraños en las tuberías de suministro de agua, acompañados de un característico "gruñido".

El destello ocurre predominantemente en aquellos lugares donde las tuberías más grandes están conectadas a tuberías de sección transversal más pequeña. El agua que corre a lo largo de sus paredes internas se enfrenta a un imperfecto, pero sigue siendo un obstáculo.

La ocurrencia regular de golpe de ariete afecta negativamente el funcionamiento del sistema, reduciendo significativamente su vida útil.

En caso de situaciones de emergencia por el efecto de choque hidráulico puede sufrir:

  • equipo (se rompe la fuga de tuberías y se destruyen los dispositivos de calefacción);
  • propiedad (el agua que fluye de una red dañada inundará la vivienda y dañará los muebles);
  • hogares (si se produjo una violación en el sistema de calefacción, existe el peligro de quemaduras térmicas graves).

Según los datos estadísticos, la "parte del león" de los accidentes de tuberías, que es aproximadamente el 60%, se debe al choque hidráulico. Más a menudo, los efectos negativos de tal efecto se pueden observar en tuberías desgastadas, cubiertas con corrosión.

Las consecuencias de los impactos hidrodinámicos regulares pueden ser impredecibles, y el más común entre ellos es un gran avance.

Da la mayor cantidad de problemas a las tuberías extendidas, por ejemplo, cuando se dispone un "piso cálido", a lo largo de los circuitos en los que circula el líquido calentado a una cierta temperatura.

El grado de daño depende en gran medida del lugar donde se encuentre el obstáculo: si se encuentra al comienzo de una tubería larga, el valor del aumento de la presión será insignificante, pero al final será mucho mayor.

En la mayoría de los casos, el efecto se manifiesta cuando las tuberías de diferentes diámetros participan en la instalación del sistema de calefacción. Si las tuberías "mixtas" con la ayuda de adaptadores no se llevan a un "denominador" común, es inevitable un aumento de la presión en el sistema de calefacción. En esta situación, para proteger el sistema, el circuito está equipado con una válvula especial: un termostato.

Causas del martillo de agua.

La naturaleza física de este fenómeno reside en la pérdida total o la reducción significativa en la capacidad de las tuberías de agua, como resultado de lo cual aumenta la presión del fluido en el sistema.

En las casas donde las comunicaciones de ingeniería se diseñaron y equiparon de manera ilícita, a menudo es posible escuchar el toque y el toque característico en la tubería.

Son una manifestación externa del golpe de ariete y se producen cuando una circulación de fluido se detiene repentinamente en un sistema cerrado, y luego su movimiento también se reanuda repentinamente.

En el papel de los obstáculos naturales en la tubería, a menudo se taponan los aires, adaptadores de un diámetro mayor a uno más pequeño o válvulas de cierre instaladas.

Si surge un obstáculo en la trayectoria de una corriente de agua que se mueve a una cierta velocidad, su velocidad de movimiento disminuye y el volumen continúa aumentando. Al no encontrar una salida, forma una onda hacia atrás que, al chocar con la masa de agua principal, aumenta la presión en el sistema. A veces puede alcanzar un umbral de 20 atm.

Debido a la estrechez de la línea, el volumen acumulado no tiene a dónde ir, pero la energía poderosa aún busca encontrar una salida al entorno externo. La fuerza de impacto resultante de tal colisión crea el peligro de que una tubería se rompa, lo que no tiene un margen de seguridad adecuado.

Por este motivo, para la disposición del sistema, es necesario utilizar tuberías de agua-gas sin soldadura adaptadas para redes de agua, correspondientes a GOST 3262-75, o análogos de presión de metal y plástico producidos de acuerdo con GOST 18599.

Debido al impacto permanente de la energía del agua, tanto la tubería como los elementos rígidos del sistema se colapsarán gradual o rápidamente.

Los principales factores que provocan la ocurrencia de golpes de ariete en las tuberías son:

  • interrupciones en el funcionamiento o fallo de la bomba de circulación;
  • la presencia de aire en un sistema de circuito cerrado;
  • cortes de energía;
  • Con una superposición repentina de válvulas.

Un aumento a corto plazo de la presión en un circuito cerrado debido a la descarga de fluido por encima de la tasa prescrita puede ocurrir si el impulsor comienza su movimiento a altas revoluciones cuando la bomba está encendida.

Recientemente, cuando se organiza un sistema de calefacción autónomo, en lugar de válvulas y válvulas viejas, las válvulas de bola, cuyo diseño no proporciona un funcionamiento suave, se utilizan cada vez más.

Su capacidad para tener un efecto de alta velocidad tiene un lado inverso, siendo una de las causas más comunes de un martillo de agua.

Si en el arranque, el sistema no libera aire del mismo, cuando la válvula de bola se abre, se produce una colisión de aire con un fluido prácticamente incompresible.

En términos de seguridad, los tapones de rosca son más preferibles, ya que debido al desenrollado gradual de la caja del eje, aseguran una apertura / cierre suave de las válvulas.

Una situación similar ocurre cuando no se libera aire del circuito antes de que se inicie el sistema. Al momento de abrir el grifo, el agua se enfrenta con una esclusa de aire, que en un sistema cerrado es un tipo de amortiguador neumático.

¿Cómo evitar problemas?

Reducir la intensidad y neutralizar el efecto de la sobrepresión ayudará a la protección competente del sistema de suministro de agua.

Los mecanismos de protección para sistemas autónomos contra choques hidráulicos en la mayoría de los casos están dirigidos a suavizar el flujo de masa de agua

Para la prevención de la creación de una sobrepresión de naturaleza única y permanente tanto en una sección separada del circuito como en el sistema en su conjunto, se utilizan varias medidas básicas.

Opción # 1. Sistema de superposición suave

Este es uno de los requisitos básicos para iniciar y apagar los sistemas de tuberías, que se explica claramente en los documentos normativos.

El hecho es que la energía del martilleo de agua debido a la elasticidad de las paredes de la tubería no actúa simultáneamente con toda su fuerza. Debido a la compensación de las deformaciones elásticas, se divide en varios intervalos de tiempo.

Y, por lo tanto, con la misma fuerza de impacto total, la potencia de impacto en un momento determinado disminuirá significativamente. A través de un inicio suave, es posible prolongar el proceso de acumulación de presión, minimizando daños significativos al sistema.

Al elegir válvulas, se debe dar preferencia a los productos que tienen un lapso de agua relativamente grande.

Las grúas, cuyo diseño proporciona una gran separación hasta el momento del cierre del agua, se instalan en la etapa de instalación del equipo.

Opción # 2. Aplicación de dispositivos automáticos.

La automatización debe configurarse para una corrección suave de la presión estática en el sistema. Para lograr el efecto deseado, la instalación de bombas con cambio automático en la velocidad o las unidades con control electrónico, que están equipadas con convertidores de frecuencia incorporados, ayuda.

El uso de sistemas automáticos permitirá controlar el flujo de fluido, así como leer el testimonio de su presión en la tubería.

Las bombas equipadas con ajuste automático de la velocidad del motor pueden aumentar / disminuir suavemente la presión en el sistema. Al mismo tiempo, el software realiza simultáneamente dos tareas: rastrea el cambio de presión en el sistema de suministro de agua y ajusta automáticamente la presión.

Los sistemas de control automático para equipos de bombeo en redes autónomas de suministro de agua funcionan solo en tándem con acumuladores hidráulicos. El tanque hidráulico incluido en el circuito con una membrana elástica en el interior le permite crear un suministro de agua y formar una cámara de aire de compensación que suavizará los efectos del exceso de presión En sistemas de calefacción cerrados, un tanque de membrana, un tanque de expansión, se puede prevenir mediante un choque hidráulico. Es rojo, estructuralmente similar al tanque hidráulico, pero realiza exclusivamente trabajos de compensación de presión durante la expansión del refrigerante. Si se incluyen estaciones de bombeo adicionales en el sistema de suministro de agua y están diseñadas para transferir agua desde el depósito al consumidor, la responsabilidad de reducir el impacto del golpe de ariete se asigna parcialmente a ellas.

Formas de actualización compleja del sistema

La modernización integral del sistema implica la instalación de equipos destinados a neutralizar los efectos de la sobrepresión.

Método # 1. El uso de compensadores y amortiguadores.

Los amortiguadores e hidroacumuladores realizan simultáneamente tres funciones: recogen líquido, eliminando su volumen extra del sistema y también ayudan a prevenir fenómenos no deseados.

El dispositivo de compensación, cuya función es realizada por el acumulador, se instala en la dirección del flujo de agua en los huecos del circuito de calefacción donde la probabilidad de fluctuaciones de presión en el sistema es alta.

El acumulador o extintor es un matraz de acero con un volumen de hasta 30 litros, incluidos dos separados por una sección de membrana de goma o goma.

Cuando se produce una sobrepresión en el sistema, la columna de agua de la primera sección comienza a presionar la membrana de separación, debido a que se dobla en la dirección de la cámara de aire.

A medida que aumenta la presión, el martilleo de agua "cae" en el tanque. Debido a la flexión de la membrana de goma en la dirección de la cámara de aire en el momento de elevar la columna de agua, se logra el efecto de aumentar artificialmente el volumen del contorno.

Los tubos hechos de caucho reforzado resistente al calor o plástico elástico se utilizan como dispositivos de amortiguación.

El material elástico de los dispositivos de amortiguación quita espontáneamente la energía de un martillo de agua en el punto donde la presión ha alcanzado un valor crítico.

Para lograr el efecto deseado, es suficiente usar un producto con una longitud de 20 a 30 cm. Si la tubería tiene una longitud grande, la sección del amortiguador se incrementa en otros 10 cm.

Método # 2. Instalación de una válvula de seguridad tipo diafragma.

La válvula de seguridad tipo diafragma se coloca en la salida de la tubería cerca de la bomba para liberar una cantidad predeterminada de agua con exceso de presión.

La válvula de seguridad, equipada con un sello rígido, que sirve como un alivio rápido de la presión, es un fusible de sistema autónomo confiable.

Según el fabricante y el tipo de modelo, la válvula de seguridad se acciona mediante un comando eléctrico del controlador o mediante un dispositivo piloto de acción rápida.

El dispositivo se activa cuando la presión supera el nivel de seguridad, protegiendo la estación de bombeo cuando el equipo se detiene repentinamente. En el momento de una oleada peligrosa de presión, se abre completamente, y cuando cae a un nivel normal, el regulador se cierra lentamente.

Método # 3. Equipar una válvula de control termostática con una derivación

La derivación es un tubo estrecho con un lumen de 0, 2-0, 4 mm, que se instala en la dirección de circulación del refrigerante. La principal tarea del elemento es reducir gradualmente la presión cuando se produce una sobrecarga.

Un tubo estrecho, cuya sección transversal no excede de 0.2 a 0.4 mm, se coloca en el lado por el cual el líquido ingresa al termostato.

El método de derivación se utiliza en la construcción de sistemas autónomos, la tubería que está hecha solo de tuberías nuevas. Esto se debe al hecho de que la presencia de óxido y sedimentos en las tuberías viejas puede reducir la eficiencia de la derivación a "no". Por esta razón, cuando se usa una derivación en la entrada del circuito de calefacción, se recomienda instalar filtros de agua efectivos.

Método # 4. Utilizando un termostato con super proteccion.

Este tipo de fusible que controla la presión en el sistema y no permite que funcione después de que el indicador alcance un punto crítico. El dispositivo está equipado con un mecanismo de resorte colocado entre el cabezal térmico y la válvula. El mecanismo de resorte se activa en una sobrepresión, evitando que la válvula se cierre completamente.

Tales termostatos se instalan estrictamente de acuerdo con la dirección indicada en la caja.

Mantenimiento preventivo

Además de observar estrictamente las reglas para operar tuberías, las medidas preventivas oportunas ayudan a prevenir accidentes. Después de todo, todos los procesos en el sistema de suministro de agua o el circuito de calefacción están interconectados. Y el golpe de ariete es solo la "caída" destructiva final que puede tener consecuencias negativas en el contexto de la condición técnica insatisfactoria del sistema de suministro de agua.

Las vibraciones de la tubería y los cambios en los valores de presión contribuyen a la formación de microfisuras en la estructura metálica. Los defectos formados a lo largo del tiempo en la aparición de un martillo de agua se manifiestan inmediatamente en áreas de mayor tensión interna: uniones mecánicas, curvas y soldaduras.

La prevención consiste en equilibrar el sistema de calefacción, que se lleva a cabo después de la finalización de la instalación o la reparación de la calefacción en una casa privada

El principal complejo de trabajo realizado en la prevención:

  • control de grupo de seguridad funcional : válvula de seguridad, ventilación y manómetro;
  • Verifique periódicamente la presión detrás de la membrana del tanque de expansión, y si se encuentran resultados insatisfactorios y ajústelos;
  • Pruebas del sistema de fugas y desgaste de tuberías;
  • seguimiento de la posición de la válvula de las válvulas;
  • control periódico del estado de los filtros que inhiben las partículas de escamas, arena y óxido, si es necesario, limpiando y lavando los elementos;

La prevención, dirigida a mantener el buen estado del sistema de plomería y calefacción, incluye tipos simples de trabajo. Pero no debes ignorarlos. Después de todo, esto puede llevar a un gasto significativo de dinero y tiempo para llevar a cabo trabajos de reparación completos.

Estas medidas de protección son más efectivas si se aplican en un complejo. Pero gracias a un enfoque integrado para resolver un problema, podrá neutralizar las consecuencias negativas y prolongar así la vida útil del sistema.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Video # 1. Martillo de agua a medida que pasa:

Video # 2. Prueba de la efectividad del amortiguador:

El golpe de ariete en el sistema de suministro de agua es un hecho frecuente que puede causar daños graves. Y su tarea es solucionar el problema lo antes posible. Después de todo, si repite la situación, los elementos del sistema fallarán pronto. Y la reparación después de eso costará mucho más.

Haga preguntas y escriba, por favor, comentarios en el bloque de abajo. Estamos esperando sus historias sobre cómo registró un golpe de ariete en el sistema o notó sus consecuencias. Interesado en su opinión sobre la información facilitada.

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