Признаки гидроудара двигателя: Гидроудар двигателя — признаки и последствия — Статьи

Наибольшую опасность представляет гидравлический удар для дизеля, что связано со специфичностью дизельных двигателей. Гидроудар в них имеет более серьёзные последствия, так как в отличие от бензиновых ДВС они компактней и сжатие в таком случае заметно сильнее. Согласно официальной статистике, более 90 % моторов на дизеле, получивших гидравлический удар, восстановлению не подлежат. В случае же с бензиновыми агрегатами ситуация тоже не радужная, но процент «летальных исходов» слегка ниже и составляет 75 %.

Причины гидроудара

Итак, как происходит гидроудар двигателя – понятно, но что же его провоцирует? Естественно, провоцирует его обыкновенное попадание в полости мотора воды или подобной жидкости. На сегодняшний день данное явление возможно по ряду основных причин:

• Первая – проезд машины на высокой скорости по луже или иному источнику воды. Пожалуй, наиболее часто гидроудар двигателя происходит именно по этой причине. Случается он лишь потому, что вода случайным образом попадает в полость воздушного фильтра и мгновенно, под сильнейшим давлением засасывается в мотор. В итоге, даже 5-10 мл жидкости провоцируют ремонт машины в четырёхзначную, а то и в пятизначную сумму;
• Вторая – проезд автомобиля через глубокую водную преграду. Сущность гидроудара подобного рода примерно аналогична описанной выше, однако тут имеет место быть уже неслучайное попадание воды в полость двигателя, а вполне нормальное стечение обстоятельств. Не удивительно, что многие производители машин в техническом паспорте пишут, какие водные преграды их агрегат способен преодолеть, и как это стоит делать, а на каких его эксплуатация просто невозможна;
• Третья – попадание воды в мотор из охладительной системы из-за прохудившихся прокладок ГБЦ. На первый взгляд, такой гидроудар двигателя может казаться чем-то фантастическим, однако на практике он имеет место. Особенно часто гидравлический удар по данной причине случается при долгом простое неисправной машины с последующим запуском мотора.

Помимо этого, очень редко гидроудар в системе ДВС случается из-за глупости авторемонтников или владельцев автомобилей. Удивительно, но некоторые из них умудряются собственноручно поместить некоторое количество жидкости в мотор, а потом поистине удивляться – почему случился гидравлический удар.

В целом, описанные причины гидроудара указывают лишь на один закономерный вывод – данное явление вполне избегаемо, если машину использовать грамотно и максимально осторожно. При другом же подходе никаких гарантий относительно отсутствия гидравлического удара не будет даже на самых новых, конструкционно продуманных моделях авто.

Возможные последствия и признаки гидроудара

Гидравлический удар – относительно несложная поломка мотора в плане своей диагностики, ибо возможность её появления ограничена небольшим перечнем причин. Допустим, конкретные из них применимы именно к вашей ситуации. Как в таком случае точно диагностировать гидроудар двигателя? Ничего сложного делать не придётся, так как достаточно:

1. Оценить возможность именно гидроудара в системе ДВС посредством анализа случившегося. Если вы ехали по воде или наехали на лужу, а машина резко заглохла – то повод полагать, что произошёл гидравлический удар, есть. В ином же случае сетовать на него не стоит;
2. Затем следует отказаться от попыток завести мотор, лучше сразу открыть капот. В подкапотном пространстве нас интересует воздушный фильтр и область ГБЦ. Осмотрев эти узлы автомобиля, требуется либо опровергнуть, либо подтвердить наличие в них избыточной влаги. Таким образом, получается, что симптомы гидроудара таковы:
   • машина резко заглохла;
   • в воздушном фильтре или области ГБЦ есть вода или иная жидкость;
   • редко – были слышны характерные звуки.
3. Однако для того, чтобы оценить последствия гидроудара двигателя и окончательно диагностировать именно его, потребуется замерить компрессию и «вскрывать» агрегат. Если уж компрессия заметно ниже нормы и в полостях мотора имеется ярко выраженная влага, то диагноз однозначен – гидравлический удар.
   Раз уж заговорили о последствиях гидроудара, давайте рассмотрим наиболее возможные из них. Как правило, столь неприятное явление провоцирует либо один, либо целый букет поломок из следующего перечня:
   • деформация/разрушение шатунов;
   • разрушение поршней;
   • дефекты валов мотора;
   • пробитие цилиндров или блока двигателя;
   • деформация ГБЦ;
   • неисправности ГРМ.

Зачастую двигатель после гидроудара уже и не назвать двигателем, ведь исполнять свои основные функции такой агрегат будет не в силах. В лучшем случае – поломки удастся устранить, в худшем – придётся искать новый ДВС.

Ремонт двигателя после гидроудара

Детально разобравшись с происходящим в полостях мотора при гидроударе, каждый читатель нашего ресурса, наверное, понял, насколько сильно страдает агрегат при попадании в него воды. Чтобы вернуть к жизни «стукнутый» влагой двигатель, иногда вполне допустимо проведение ремонта. Однако в случае с пробитым блоком ДВС или же деформации цилиндров дешевле будет сменить мотор целиком.

С заменой силового агрегата проблем у автомобилистов обычно не возникает, а вот ремонт двигателя с гидроударом – вопрос уже другой. На самом деле определённых сложностей в возвращении аппарата к жизни нет. В типовом варианте потребуется прибегнуть к следующему порядку действий:

1. Допустим, с места своей поломки машина уже уведена, а гидравлический удар диагностирован. В таком случае желательно разобрать мотор и оценить степень его разрушения. Однако существует и альтернативный способ оценки. Для его осуществления нужно:
   • Снять ГБЦ, выкрутить свечи и дать мотору просушиться от 4 до 24 часов;
   • Затем при помощи шприца в каждое из гнёзд свечей зажигания влить 15-20 грамм машинного масла;
   • После это попытаться прокрутить коленвал.

   Если оборот успешно совершён – радуйтесь, шатуны даже не деформировались и мотор требует лишь качественной просушки. При проблемах же во вращении вала разбор мотора неизбежен;

2. Помимо этого, крайне важно замерить компрессию мотора. Если она значительно ниже нормы, даже при целостности шатунов двигатель стоит разобрать и проверить его другие составляющие. Не исключено, что какие-либо элементы системы вышли из строя, не выдержав нагрузки;
3. Ну что, компрессия замерена и ущерб от гидроудара оценён? Тогда действуем по обстоятельствам:
   • Если двигатель в норме – осуществляем просушку мотора. Для этого выгоняем влагу из полостей мотора посредством 10-секундного кручения стартера, а после этого оставляем автомобиль постоять ещё 8-12 часов;
   • Если компрессия упала, имеются другие проблемы с мотором – проводим его разборку с осуществлением соответствующего ремонта.

После того, как нужные действия осуществлены, приводим автомобиль в первоначальный вид и эксплуатируем.

Примечание! Описанный выше алгоритм по ремонту мотора после гидроудара актуален исключительно для бензиновых агрегатов. Аналогичная процедура для дизеля проводится на профильных СТО, что связано с его специфичностью.

Профилактика гидравлического удара

Знать, что делать при гидроударе, конечно, полезно, однако лучше всего просто не допускать подобной проблемы. К слову, особых сложностей в её профилактике не имеется. Зачастую хватает:

• проведения максимально аккуратных переправ через водные преграды, даже – через самые маленькие лужи;
• своевременного обслуживания мотора на предмет сохранности прокладок ГБЦ и системы охлаждения;
• выноса воздушного фильтра подальше от днища машины и организации максимальной защиты от попадания в него влаги.

В целом, относительно того, как избежать гидроудар, и всей сегодняшней темы сказать больше нечего. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи в эксплуатации и обслуживании авто!

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Поделиться с друзьями:

Гидроудар двигателя автомобиля — что это такое и какие последтвие

От гидроудара не защищен ни один автомобиль. Если такое случилось, транспортное средство в большинстве случаев будет нуждаться в самом дорогостоящем ремонте, какой только возможен в нем. Но часто это является следствием не самого гидроудара, а того, что пытаются предпринять водители, когда с этим явлением сталкиваются.

Итак, рассмотрим подробно ключевые вопросы, связанные с гидроударом.

Что такое гидроудар двигателя?

Это явление, когда в цилиндр мотора вместе с воздухом и топливом попадает вода. Происходит это исключительно через впускной коллектор – единственное место, открытое для свободного доступа посторонних веществ в двигатель.

Вода может попасть в двс двумя путями:

• Автомобиль на скорости попадает в глубокую лужу. Помимо аквапланирования (об этом явлении рассказывается в отдельной статье) определенное количество воды может проникнуть в воздушный фильтр;
• Машина стоит на нижнем уровне подземной парковки, которую затопило. Похожая ситуация происходит на низменных районах подтопленной местности.

Что происходит, когда вода попадает во впускной коллектор? Ничего не подозревающий водитель пытается завести машину. Стартер проворачивает маховик, срабатывает кривошипно-шатунный механизм вместе с механизмом газораспределения. В головке блока цилиндров поочередно открываются впускные клапана. Через отверстие вода проникает в цилиндр.

Из-за свойств воды и ее количества поршень не может выполнить такт сжатия до конца. Но так как коленвал продолжает проворачиваться, жидкость в камере сгорания продолжает подвергаться сдавливанию. Клапаны в этот момент закрыты. Воде некуда деться, и она ищет слабое место. Так как процесс происходит быстро, свеча заливается и цилиндр с водой внутри замирает, но коленвал при этом продолжает пытаться довести поршень в той полости до завершения такта сжатия.

Так происходит гидроудар, а не просто плавное сжатие. Из-за резкого действия детали мотора выходят из строя. Здесь уже все зависит от того, что окажется слабее: блок двигателя, шатун, поршень или сам коленвал.

Основные признаки гидроудара

Вот как можно определить, что автомобиль перенес гидроудар. Во-первых, постоянным спутником этого явления является высокий уровень воды. Это может быть подтопление стоянки или заезд в глубокую лужу. Некоторые водители, видя, как преодолевают брод впереди идущие автобусы, думают: «Я аккуратно», но волна перед капотом не учитывает пожелания владельца авто.

В этой ситуации играет роль положение патрубка модуля воздушного фильтра. Приверженцы поездок в стиле offroad для предотвращения таких проблем выносят воздухозаборник вообще на крышу.

Если машина попала в огромную лужу, и вода почти достигла верхней кромки радиатора, то следующие факторы – явные признаки гидроудара:

• Воздушный фильтр мокрый;
• Вода в модуле впускного коллектора;
• Работа мотора сопровождалась перебоями в оборотах и сильными вибрациями.

Что делать, если случился гидроудар

Если все эти факторы сошлись воедино, то нужно сделать следующее:

• Глушим машину. Дальше ехать нельзя. В некоторых случаях агрегат, перенесший гидроудар, не заглохнет, а будет продолжать работать, нанося все больше повреждений;
• Поднимаем капот, проверяем, нет ли воды в воздушном фильтре. Иногда бывает так, что на самом фильтрующем элементе нет капель, но он деформирован. Это тоже может быть признаком гидроудара;
• Снимаем фильтр и осматриваем полость воздуховода. Если на его стенках есть капли, то велика вероятность, что нестабильная работа агрегата связана с гидроударом;
• При наличии влаги ее нужно убрать. Лучше это сделать хорошо впитывающими материалами, например, ветошью из хлопчатобумажной ткани или сухой салфеткой;
• Следующий шаг – выкручиваем свечи и пытаемся завести мотор. Если стартер исправно крутит коленвал, это хорошо – клина двигателя не произошло;
• В дороге дальнейшие процедуры не получится сделать, поэтому вызываем эвакуатор или буксируем авто на СТО или в свой гараж.

В условиях мастерской разбираем впускной тракт и просушиваем его. Если этого не сделать, то к следующему утру все капли соберутся в одном месте и во время запуска двигателя успешно будут затянуты с потоком воздуха в цилиндр. От этого иногда даже на первый взгляд в исправном и сухом агрегате внезапно образуется гидроудар.

Ввиду вышеперечисленного, если машина «хлебнула» воды, лучше было бы обратиться к специалисту.

Последствия гидроудара двигателя: чем это грозит

Последствия гидроудара зависят от того, сколько воды попало в мотор. Также немаловажное значение имеет тип силового агрегата. Так, дизель работает при экстремальном сжатии воздуха, поэтому и последствия будут более разрушительными, даже при небольшом количестве воды.

Важное значение имеет, в каком режиме работал агрегат, когда в него попала вода. Так, на холостых оборотах мотор просто заглохнет, так как коленвал испытывает чрезмерное сопротивление вращению. Если же машина преодолевала глубокий брод на высоких оборотах, то сломанные шатуны или разрушение колец обеспечено.

В таких условиях мотор может не заглохнуть. В этом случае если продолжать движение, сломанная деталь может пробить блок или мотор просто заклинит.

Самое минимальное последствие гидроудара – капитальный ремонт мотора. В худшем случае – его замена. А если машина дорогая, то эта процедура сродни покупке нового транспортного средства.

Повреждения коленвала

Коленчатый вал изготавливается из таких материалов, которые способны выдерживать значительные нагрузки на кручение. По этой причине эта деталь не ломается при гидроударе.

Если после разбора ДВС была выявлена деформация элемента, то это чаще всего происходит вследствие работы агрегата со сломанными деталями цилиндропоршневой группы. Клин коленвала происходит, когда двигатель перегрелся, и его детали из-за высокой нагрузки деформировались.

Во время «капиталки» двигателя моторист точно скажет, почему коленчатый вал заклинило.

Ремонт двигателя после гидроудара

Искупавшийся мотор подлежит частичной разборке. Снимается головка и проверяется состояние КШМ. Цилиндры двигателя осматриваются на предмет царапин. Стоит учесть, что после демонтажа головки потребуется заменить прокладку (как это сделать, читайте здесь). Если водитель попал в глубокую лужу и пытался заставить машину ехать дальше, то, скорее всего, потребуется капитальный ремонт ДВС.

Нередко бывает так, что двигатель перенес гидроудар, но водитель ничего не предпринял. Во время езды появились посторонние шумы, но на них не обращали внимания. В результате сломанные детали кривошипно-шатунного механизма повредили исправные элементы, и мотор пришел в негодность.

Как избежать гидроудара двигателя?

Что касается обычного легкового транспорта, то самое лучшее – максимально снизить скорость перед лужей. Это не только предупредит гидроудар, но и предотвратит поломку элементов ходовой части авто. Не зря говорят в народе: «Не знаешь броду – не лезь в воду».

Если автомобиль используется для преодоления всевозможных препятствий на бездорожье, в том числе и глубоких бродов, то в этом случае многие любители offroad устанавливают шноркель. Это пластиковый или металлический воздухозаборник, который производит забор воздуха на уровне крыши.

Если же переждать непогоду нет возможности, и приходится ехать на легковушке по мокрым дорогам, то есть одно важное правило. Когда лужа настолько большая, что ее невозможно объехать, выбираем самую «отмель» и едем на минимальной скорости. Чем медленней будет двигаться машина, тем лучше – перед капотом не будет образовываться волна. После того, как препятствие было преодолено, лучше было бы в качестве профилактики остановиться и проверить состояние воздушного фильтра.

Итак, как видим, гидроудар это не очередная байка автомобилистов, а реальная опасность, которую можно предупредить.

И напоследок – видеоэксперимент, как работает гидроудар:

ГИДРОУДАР ДВИГАТЕЛЯ на 100 км/ч!

Смотрите это видео на YouTube

Вопросы и ответы:

Как определить, был ли гидроудар в двигателе? Мокрый воздушный фильтр (не всегда об этом свидетельствует), перебои в работе мотора, вибрации, недавно машина нырнула в глубокую лужу (покрылся даже капот).

Какие последствия после гидроудара двигателя? В незначительных количествах вода приводит к нестабильной работе агрегата, пока она не удалится из него. В больших количествах способна вызвать деформацию шатунов, и даже пробой блока.

Какие признаки гидроудара? После серьезного «заплыва» мотор остановился и не заводится, а попытки его запустить сопровождаются жуткими звуками (стук металла – обрыв шатуна или его деформация).

Главная » Статьи » Гидроудар двигателя – что это такое? Последствия и решение вопроса

Гидроудар двигателя: понятие, причины, последствия

Известный факт заключается в том, что нормальная работа силового агрегата любого автомобиля обеспечивается исключительно топливно-воздушной смесью, свободно циркулирующей в цилиндрах мотора. Если в надпоршневое пространство камеры сгорания из внешней среды через воздушный фильтр попадает вода, происходит поломка, называемая гидроударом двигателя.

Эта чрезвычайно неприятная ситуация может в конечном итоге привести к выходу из строя силового агрегата. Какая причина может вызвать необходимость капитального ремонта, существует ли возможность выхода из ситуации с наименьшими материальными потерями? Предоставленная далее информация ответит на интересующие вопросы.

Причины происхождения гидроудара

Вода, в отличие от воздуха, абсолютно не подлежит сжатию. Поэтому попадание жидкости в рабочее пространство цилиндров негативно отражается на работе силового агрегата. Соприкосновение поршня с несжимаемым объектом (в рассматриваемом случае представленным водой) приводит к разнообразным неисправностям двигателя автомобиля, вплоть до полной поломки.

Следует отметить, что подобная неприятность случается даже при появлении жидкости в топливно-воздушной смеси одного из цилиндров.

Поскольку приближающийся к верхней мертвой точке поршень не способен сжать неподдающуюся воду, его движение сопровождается ударом металлического рычага о несжимаемую влагу. Плачевным результатом является недопустимая деформация важных функциональных деталей ДВС. Последствиями подобной ситуации могут стать два варианта:

1. Согнутый непомерной нагрузкой шатун моментально ломается, пробивая отверстие в блоке цилиндров. Бывалые автомеханики называют подобную неисправность «рукой дружбы», показываемой двигателем;
2. Такой же печальный исход, предполагающий замену цилиндров, ожидает автомобиль, прошедший некоторое, порой весьма значительное расстояние после гидравлического удара. Разумеется, уберечь двигатель от непредвиденного капитального ремонта способна неусыпная бдительность владельца, своевременно заменившего деформированные детали.

Итак, установленной причиной гидроудара в автомобильном моторе является появление жидкости в рабочем пространстве камеры сгорания. Вода проникает в цилиндры из внешней среды, беспрепятственно минуя воздуховод.

По каким признакам определяется гидроудар

Пробитая шатуном дыра в блоке цилиндров может являться результатом недостаточно плотного прилегания крышки, защищающей металлический рычаг снизу. Это происходит благодаря раскручиванию крепежных деталей.

Исходя из понятия, что такое гидроудар двигателя, определяются симптомы этого довольно неприятного явления. Наличие следов воды хотя бы в одном из цилиндров свидетельствует о свершившемся факте. Опытные водители способны распознать признаки гидроудара по следующим симптомам:

• влага, обнаруженная во впускном коллекторе, обычно сопровождается заметной деформацией фильтрующего элемента воздуховода;
• значительное увеличение полосы нагара в цилиндре;
• неравномерность нагара, некоторая его «затертость» с одной стороны;
• на поршне появляется косая потертость;
• чрезмерное искривление и недопустимый изгиб шатуна;
• на головке цилиндра, пострадавшего от гидроудара, наблюдается более плотный слой нагара, чем на остальных деталях;
• на краях шатунных вкладышей коленчатого вала появляются специфические затертости.

Следует отметить, что перечисленные выше признаки могут сочетаться. Выявление сразу нескольких симптомов является неоспоримым доказательством того, что автомобиль пострадал от гидроудара двигателя, а что такое неприятное событие влечет за собой, об этом поведает следующий раздел предлагаемой публикации.

Последствия проникновения жидкости в рабочее пространство цилиндров автомобильного мотора

Гидравлический удар двигателя считается достаточно серьезной неисправностью. Однако, существенных неприятностей мотору, работающему на холостом ходу, он не доставляет. Единственной проблемой является то, что автомобиль может неожиданно заглохнуть. Обычно в подобной ситуации обходятся без серьезных повреждений.

В двигателе едущей машины в результате гидравлического удара образуются существенные неисправности. Это обусловлено тем, что инерция движения создает невероятно большие нагрузки на поршень со стороны поврежденного от контакта с жидкостью шатуна. Такая ситуация грозит автомобилю деформацией и разрушением вкладышей, неисправностями шатунов и колец, поломкой коленчатого вала.

Самое тяжелое последствие гидроудара двигателя подстерегает машину при обратном ходе поршня. Частицы поврежденных деталей вполне способны привести к разрушению поршня или образованию дыры в стенке цилиндра. Такой мотор не подлежит реконструкции, требуя полной замены.

Медленное движение автомобиля снижает резкость импульса, создаваемого гидравлическим ударом. Это сохраняет функциональные узлы от повреждения, отражаясь лишь на целостности шатуна. Он может подвергаться деформации или просто изгибаться.

Незначительный изгиб уменьшает рабочую длину шатуна, вызывая удар поршня в нижней точке о противовесы коленвала, и через некоторое время он разрушается. Сильно изогнутый шатун, касаясь стенки цилиндра, в конечном итоге заклинивает внутри камеры.

Порядок действий после гидроудара двигателя

Если не удалось уберечь мотор от попадания жидкости, и машина неожиданно заглохла, не следует пытаться вновь завести ее стартером. При выключенном зажигании рекомендуется проверить состояние воздушного фильтра. Присутствие в нем воды свидетельствует о свершившемся гидравлическом ударе двигателя.

Для удаления жидкости из цилиндров следует убрать свечи зажигания и принудительно провернуть коленвал ручкой. При попадании воды в картер мотора необходимо срочно заменить смазку. Если не удается высушить воздушный фильтр, следует поставить новый.

Свободное проворачивание коленчатого вала свидетельствует о недостаточно серьезной деформации шатуна. Это позволяет избежать неприятных последствий гидроудара, удаляя жидкость через места фиксации свечей зажигания. Из этих отверстий вода под действием поршней покидает камеру сгорания.

Далее следует просушить цилиндры, продувая их насосом через те же свечные отверстия. После этого можно осторожно попробовать завести двигатель. Если работающий мотор не издает посторонних звуков, наподобие стука, допускается дальнейшее движение автомобиля.

Однако, не помешает внимательно контролировать температуру, одновременно наблюдая за давлением масла. При обнаружении малейших отклонений от нормы следует незамедлительно остановить машину, заглушив пострадавший от гидроудара мотор.

Если же ручное вращение коленвала вызывает затруднения или при его прокручивании раздается отчетливо слышимый стук, заводить двигатель категорически запрещено. Нарушение этой рекомендации может обернуться дырой в блоке цилиндров. Автомобиль следует доставить на буксире или эвакуатором в ближайшую мастерскую, где профессиональные механики проведут тщательную диагностику и окажут необходимую помощь пострадавшему мотору.

Рекомендуемые меры по предупреждению гидравлического удара

Для обеспечения безопасности воздухозаборника от попадания жидкости, прежде всего не следует допускать погружения автомобиля в воду глубже допустимого уровня, то есть максимум до середины колес. Если возникает частая необходимость преодоления серьезных водных препятствий, рекомендуется оборудовать машину специальным приспособлением, называемым шноркелем.

При отсутствии данного устройства в случае поднятия воды до капота следует незамедлительно остановить автомобиль, заглушив двигатель. Помимо того, особого внимания требует исправное состояние резиновых воздуховодов.

Основными функциями шноркеля, представленного особой двухканальной трубой, являются подача воздуха в камеру сгорания параллельно отводу отработанных газов. Это вертикально расположенное приспособление предназначается для защиты входа воздухозаборника от случайного проникновения жидкости в двигатель. Также оно оберегает от воды и выход глушителя.

Способность шноркеля выполнять свои защитные функции обеспечивается благодаря увеличению высоты расположения вышеуказанных деталей. Следует отметить, что воздухозаборник автомобиля стандартной комплектации обычно размещен под передними крыльями на расстоянии 0.8-1.0 м от поверхности земли.

Кстати, вода способна заглушить бензиновый двигатель не только из-за гидроудара, но также благодаря отсутствию искрообразования в свечах зажигания, вызываемому намоканием трамблера. Обычный компрессор поможет справиться с нежелательной влагой в электрической системе и в моторном отсеке автомобиля.

Предусмотрительный водитель, намеревающийся форсировать водные преграды, заблаговременно оборачивает катушку с трамблером влагонепроницаемой пленкой.

что это такое, последствия и что делать

Гидроудар (гидравлический удар) в двигателе происходит при резком усилении давления в одном или нескольких цилиндрах работающего ДВС. Причиной усиления давления с последующим гидроударом является посторонняя жидкость в пространстве над поршнем, в камере сгорания. В исправном моторе в камере сгорания находится только газообразная топливно-воздушная смесь, которая сжимается поршнем на такте сжатия, когда клапаны закрыты. При попадании жидкости в надпоршневое пространство в камере сгорания жидкость начинает сжиматься поршнем при закрытых клапанах и становится очень плотной. Поэтому поршень просто упирается в жидкостную «пробку» и останавливается, так как жидкости некуда деваться. При этом на поршень снизу давит шатун, на который также давит коленвал. В результате возникает «гидроударная» ситуация, которая может привести к остановке двигателя и его серьезной поломке.

Частой причиной гидравлического удара становится вода, которая попадает в силовой агрегат извне через воздухозаборник (например, при езде по лужам на большой скорости или по глубоким затопленным участкам).

Также причиной гидроудара может стать и неисправность самого двигателя. Например, наличие трещин в головке блока цилиндров (ГБЦ) и в самом блоке цилиндров (БЦ), а также нарушение герметичности прокладки ГБЦ. При указанных неисправностях охлаждающая жидкость и масло могут проникнуть в цилиндры, а сам гидроудар может произойти при запуске долго неработавшего двигателя вследствие накопления жидкости в пространстве над поршнем.

Признаки гидравлического удара

О возникновении гидроудара может свидетельствовать остановка двигателя или необычный звук в нем при преодолении затопленных участков (или после их преодоления). Визуально (без разборки двигателя) определить поломку можно по пробитой боковой стенке двигателя (так называемый «кулак дружбы»).

Гидроудар опасен еще и тем, что он бывает не сразу заметен. Иногда мотор не глохнет и продолжает вполне нормально работать еще длительное время, но уже с ускоренным износом.

О том, что работающий мотор перенес гидроудар, можно узнать по внутренним признакам после разборки двигателя:

• На поршневом дне 2 слоя нагара: слой до гидроудара и слой, образовавшийся после гидроудара.

• Погнутые шатуны.

• Неравномерно изношенные вкладыши.

• Задиры и стертости на поршневой юбке, а также нагар в нехарактерном для него месте.

Что предпринять, если произошел гидроудар в моторе

Если мотор заглох во время преодоления водной преграды, то, скорее всего, он получил гидроудар. В данной ситуации не стоит пытаться повторно завести двигатель сразу.

Важно! Если моторный отсек автомобиля пробыл в воде больше 10 секунд, то с очень высокой вероятностью можно утверждать, что вода находится непосредственно в моторе.

Прежде чем попытаться повторно завести мотор, нужно выполнить следующие действия (при условии, что нет визуальных признаков разрушения корпуса двигателя):

1. Отключить зажигание.

2. Если машина стоит в воде, ее следует откатить на сухое место.

3. Разобрать воздушный фильтр и проверить, нет ли там воды, так как наиболее часто жидкость проникает в мотор именно через воздушный фильтр. Если воздушный фильтр окажется сухим, то можно его опять собрать и попробовать запустить двигатель. Если же в фильтре обнаружится жидкость, то можно переходить следующему шагу.

4. Отвернуть и вытащить все свечи зажигания.

5. Прокрутить коленвал и осмотреть отверстия для свечей. Если через них выйдет хотя бы немного воды, то значит, жидкость уже попала непосредственно в цилиндры. В этом случае запускать двигатель нельзя.

Автомобиль нужно будет отбуксировать в автосервис, при этом выкрученные свечи зажигания на место лучше не ставить.

6. Если выхода воды из свечных отверстий не будет, то свечи можно поставить на место, просушить воздушный фильтр и попробовать снова запустить двигатель.

Самостоятельно просушить цилиндры и весь двигатель очень сложно. К тому же в большинстве случаев после гидроудара мотору требуется серьезный ремонт. Особенно сложно удалять воду из дизельных двигателей — для этого приходится использовать мощное специальное оборудование.

Также следует помнить, что если вода попала в цилиндр, то она также попадет и в картер и смешается с маслом. Поэтому после гидроудара нужно обязательно заменить масло, даже если оно совсем свежее.

Важно! В любом случае, если двигатель после форсирования затопленного участка стал работать «как-то не так», необходимо его осмотреть и при необходимости перебрать, иначе дело может закончиться серьезными разрушениями и полной заменой двигателя.

Как избежать гидроудара в двигателе

Избежать гидроудара из-за неисправности самого двигателя не так сложно, если следить за состоянием силового агрегата и вовремя устранять неполадки. А не допустить гидроудар из-за попадания воды в двигатель при форсировании водных преград еще проще, если соблюдать несложные правила:

•  Избегать движения по затопленным участкам, глубину которых сложно определить на глаз.

•  Перед проездом затопленного участка открыть капот и посмотреть, на каком уровне осуществляется забор воздуха для мотора. Глубина водной преграды в самом глубоком месте должна составлять примерно 3/4 от высоты воздухозаборника. Если вы не уверены, что уровень воды будет ниже воздухозаборной линии, то откажитесь от проезда по этому затопленному участку.

•  Преодолевать подтопленный участок на небольшой скорости 7-10 км/в час. При такой скорости вероятность гидроудара будет минимальной.

•  Не ездить по затопленным участкам и во время дождя с поврежденным бампером (или без него) на автомобилях, где бампер является защитой резонатора воздушного фильтра (как у Hyundai Solaris).

•  Не запускать двигатель, если моторный отсек подтоплен и находится в воде или если он находился в воде даже короткое время.

•  При возможности подождите и посмотрите, как водную преграду будут преодолевать другие автомобили, особенно вашего класса.

•  Адекватно оценивайте возможности своей машины. Там, где без проблем сможет проехать внедорожник, не всегда проедет седан.

Последствия

Серьезность последствий гидроудара может быть разной и будет зависеть от количества и качества жидкости, попавшей в цилиндр, а также от числа оборотов мотора — чем больше будут обороты двигателя в момент гидроудара, тем тяжелее будут последствия. Самой опасной считается вода, так как она почти не сжимается.

При минимальном количестве жидкости в цилиндре и небольших оборотах мотора может произойти временный сбой в работе двигателя — топливная смесь «намокнет» и перестанет воспламеняться, поршень немного не дойдет до нужной точки и двигатель заглохнет. А небольшие обороты двигателя не создадут сильной нагрузки на шатун в момент гидроудара, и он не погнется (или погнется несильно) и не «выскочит боком», пробив стенку двигателя.

После гидроудара в двигателе могут возникнуть следующие неисправности:

• Деформируется (погнется) или заклинит шатун.

• Разрушатся кольца и юбка поршня.

• Шатун пробьет боковую стенку двигателя.

• Возможно растянется цепь привода ГРМ.

• В моторах, которые пережили гидроудар и продолжали эксплуатироваться, возможно полное разрушение поршней и цилиндров.

Заключение

Наиболее гидроудар опасен для дизельных моторов, поскольку у них меньше камера сгорания, чем у бензиновых ДВС, поэтому сжатие в таких камерах более сильное. По статистике, больше 90 % «дизелей» после гидроудара не подлежат ремонту в отличие от бензиновых двигателей, у которых процент «летальных поломок» составляет 75 %.

Для устранения последствий лучше обратиться в специализированный автосервис. В большинстве случаев дилеры отказываются осуществлять бесплатный гарантийный ремонт, мотивируя свой отказ тем, что гидроудар не является гарантийным случаем. Однако известны случаи, когда автовладельцы добивались гарантийного бесплатного ремонта через суд.

Наиболее распространенные причины гидравлического удара (и как его остановить)

Бесплатная доставка по материковой части Великобритании

для всех продуктов* 3–5 рабочих дней

Доставка на следующий день*

При заказе до 17:00

Международная доставка

Посмотреть наши цены на международную доставку

17 Июня 2016 14:32:22

Нередко лязгают трубы при закрытии крана. Такое состояние называется «гидравлический удар», или на сантехническом языке «гидравлический удар». Удар, который вы слышите, представляет собой ударную волну, в результате которой трубы двигаются и ударяются друг о друга или о соседние рамы. Стук часто усиливается, если трубы недостаточно поддерживаются или если клапаны начинают изнашиваться. Проблема в том, что шум не просто раздражает. Гидравлический удар является ключевым признаком того, что в вашей водопроводной системе может произойти повреждение. Вы должны устранить причину гидравлического удара, прежде чем он приведет к необратимому повреждению. Чтобы помочь вам остановить гидравлический удар, мы составили это экспертное руководство. Если ты хочешь:

• Диагностика причины гидравлического удара
• Выясните, как избавиться от гидравлического удара

Или вам нужна помощь, чтобы узнать, когда вызывать сантехника по поводу гидравлического удара, тогда вам понравится это руководство. Давайте начнем.

Причины гидравлического удара

Многие из нас сталкивались с тем, что при закрытии крана стучали трубы. Обычно это вызвано тем, что система магистрального давления находится под высоким давлением. Наиболее распространенными причинами являются:

Свободные трубы

Если трубы не закреплены должным образом, то даже самая мягкая ударная волна может вызвать громкие удары. Трубы должны быть надежно закреплены на прочной поверхности через каждые пару метров. Имейте в виду, что у вас могут быть скрытые трубы, которые проходят под полом или деревянными элементами. Обязательно проверьте, нет ли ослабленных ремней, болтов или балок. Чаще всего незакрепленные трубы можно найти в подвале или в сушильном шкафу. Строительные работы также могут привести к ослаблению водопроводных труб, что усилит эффект гидравлического удара.

Новая кухонная техника

Если стук начался после установки новой стиральной или посудомоечной машины, то, скорее всего, проблема с электромагнитными клапанами. В посудомоечных и стиральных машинах подача воды регулируется электромагнитными клапанами. Они работают от электричества и немедленно останавливают поток воды. Когда это происходит, вода отражается обратно вверх по трубе и создает ударную волну, вызывающую взрыв.

Изношенные запорные клапаны

Стук также может быть вызван износом запорной арматуры. Запорные клапаны могут вызвать гидравлический удар, если они имеют незакрепленное сальниковое уплотнение и/или изношенные шайбы. Клапаны, как правило, открыты, когда ударная волна гидравлического удара проходит по трубопроводу, и ударная волна вполне может «потрясти» рукоятку клапана и ослабленную перемычку.

Засоренные воздушные камеры

Если у вас никогда не было гидравлического удара, и однажды вы вдруг столкнулись с ним ни с того ни с сего, то, вероятно, воздушные камеры вашей системы водоснабжения заблокированы. Эти камеры часто забиваются водой или остатками минералов, содержащихся в воде. Блокировка не позволит камере поглощать давление в вашей системе, и в результате вы будете иногда слышать хлопок.

Рябь воды из резервуара

Другой причиной стука в трубах является рябь воды, создаваемая поплавковым клапаном внутри резервуара для воды. Когда вода поступает в бак, поплавок клапана качается вверх и вниз, постоянно закрывая и открывая клапан. Это создает «волновую систему», которая эхом отражается вдоль труб, вызывая стук. Пластиковые резервуары для воды могут сильно изгибаться, поэтому они должны иметь усиливающую пластину (металлическую), чтобы они не двигались.

Клапаны быстродействующие

Распространенной причиной гидравлического удара могут быть быстродействующие клапаны на таких приборах, как стиральные или посудомоечные машины. Эти клапаны внезапно останавливают воду, которая движется по трубам. В результате возникает ударная волна, из-за которой трубы содрогаются, вызывая стук. Стук усиливается по мере износа клапанов.

Как остановить гидроудар

Гидравлический удар не только вызывает раздражение, но и может привести к повреждению различных компонентов вашей водопроводной и насосной систем. Вот почему важно как можно скорее избавиться от гидроудара. Незакрепленная труба или изношенный стопор может стоить вам тысячи фунтов стерлингов.

Закрепите все незакрепленные трубы

Если незакрепленные трубы превращают слабые ударные волны в громкие удары, вы можете предотвратить это, закрепив хомуты для труб, добавив новые хомуты или затянув шпильки или балки. Помните, что при креплении труб нельзя смешивать разные металлы. Не следует использовать стальную ленту для крепления медной трубы и наоборот. Различные металлы могут вступать в химическую реакцию и вызывать коррозию металла. Если проблемные трубы расположены в скрытых местах, то вам, скорее всего, понадобится сантехник, который поможет вам найти проблему.

Обернуть трубы пенопластовой изоляцией

Еще одна идея – обернуть трубы пенопластом. Пена должна помочь предотвратить удары, поглощая ударные волны. Это также может помочь предотвратить замерзание труб зимой. Не забудьте оставить место для расширения вокруг трубы.

Ремонт стиральных и посудомоечных машин

Если стук возникает только при использовании стиральной или посудомоечной машины, проблема, скорее всего, в электромагнитном клапане. Электромагнитный клапан — это компонент вашей машины, используемый для перекрытия подачи воды. Если время отклика электромагнитного клапана слишком быстрое, то жидкость внутри клапана резко останавливается. В этом случае жидкость отражается как волна, вызывая ударную волну, которая поднимается вверх по трубе, и вы слышите хлопок. Простое решение — выбрать электромагнитный клапан или другой тип клапана с более медленным временем отклика.

Установка регулятора давления воды

Распространенной причиной гидравлического удара является высокое давление воды. Если ваше давление приближается к 100 фунтам на квадратный дюйм, то это, вероятно, причина вашей проблемы. Нормальное давление должно составлять приблизительно от 30 до 55 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы решить эту проблему, рассмотрите возможность установки регулятора давления воды. Регулятор давления, установленный рядом с водопроводной сетью, следит за движущейся водой и контролирует давление воды, поступающей в ваш дом. Хотя регуляторы давления воды могут быть дорогими, они важны, поскольку помогают защитить дорогостоящие приборы, зависящие от воды, такие как посудомоечные машины, стиральные машины и туалеты. Примечание. Если вам нужно проверить давление воды, вы можете купить домашний манометр для проверки давления воды в большинстве высококачественных хозяйственных магазинов.

Установка воздушной камеры

В качестве альтернативы, если редукционный клапан или регулятор давления выходит за рамки вашего бюджета, то воздушная камера, установленная рядом с проблемными клапанами, может решить вашу проблему. Обычно это требует квалифицированного сантехника, работающего на месте, чтобы изготовить, а затем установить небольшую вертикальную трубу возле каждого из проблемных клапанов. На практике, когда водяные клапаны закрыты, вертикальные трубы действуют как воздушная камера, поглощая воздух и предотвращая взрыв. Основная проблема этого метода заключается в том, что труба обычно заполняется водой, что останавливает работу камеры. Затем вам нужно будет слить воду из системы, чтобы починить камеру.

Установка механических гидроударников

В качестве более сложной альтернативы уменьшению гидравлического удара можно установить «гасители гидравлического удара». Вместо установки вертикальной трубы рядом с клапанами для захвата и поглощения давления в разрядниках используется смесь пружин и воздушных камер для поглощения движения воды и уменьшения ударных волн. В то время как водоотделители будут дороже, чем воздушная камера, следует помнить одну вещь: вам не нужно беспокоиться о сливе воды из камеры каждые пару месяцев.

Установка циркуляционного насоса ИБП Grundfos

Если ваш гидравлический удар вызван старением поплавкового клапана или рябью в системе водоснабжения, то насосы UPS могут стать решением вашей проблемы. Помогая обеспечить равномерную циркуляцию жидкостей, циркуляционный насос Grundfos может адаптироваться к различным средам в системе водоснабжения, снижая вероятность гидравлического удара. Вы также можете использовать систему прокачки насоса для удаления захваченного воздуха из вашей системы водоснабжения.

Бесплатная консультация

Если вам не хватает совета, позвоните нашим специалистам по насосам по телефону 0800 112 3134 или 0333 577 3134. Мы работаем с понедельника по пятницу с 07:00 до 17:30 и в субботу с 08:30 до 12:30.

Категории: Последние новости и сантехника

Теги: Water Hammer

Опубликовано по адресу: 17 июня 2016 г.

Опубликовано: Anchorpumps

Запрос за колледж. Гидравлический удар и тихие трубы (Руководство по изготовлению своими руками)

Фото: istockphoto.com

В: Когда вода достигает уровня заполнения в моей стиральной машине и начинается цикл перемешивания, я всегда слышу громкую серию ударов в трубах за стеной. Чем это вызвано? Не повредит ли это трубам?

A: Грохот, который вы слышите, называется «гидравлическим ударом». Это форма гидравлического удара, возникающая, когда запорный клапан на линии подачи воды под высоким давлением внезапно закрывается. Когда ваша стиральная машина наполняется водой, вода быстро течет по трубам в вашем доме до тех пор, пока, когда барабан не заполнится, клапан стиральной машины резко не закроется. Деваться некуда, быстро движущийся водопровод ударяется о стенку трубы с интенсивным скачком давления, в результате чего трубы дергаются и ударяются о стены или другие трубы. В результате вы слышите серию громких ударов и, возможно, даже чувствуете давление, сотрясающее дом.

Некоторые виды работ лучше доверить профессионалам

Получите бесплатные предварительные оценки от лицензированных сантехников рядом с вами.

Найти профессионалов сейчас

Гидравлический удар может не только вызывать раздражающий шум, но и повредить соединения и стыки труб, что приведет к утечкам и дорогостоящему ремонту. Или, что еще хуже, шум может также указывать на более серьезную проблему, такую ​​как избыточное давление в ваших водопроводных линиях или ослабление трубопровода. К счастью, домовладельцы обычно могут недорого устранить гидравлический удар без помощи профессионала. Просто следуйте инструкциям ниже, чтобы провести собственное расследование этого вопроса.

Эта вертикальная труба, расположенная рядом с водяным клапаном, помогает уменьшить гидравлический удар, действуя как подушка. Воздушная камера поглощает удары воды после закрытия клапана, предотвращая громкий удар воды о стенки труб. Во многих домах в стенах установлены воздушные камеры, но иногда воздушная камера может перестать работать должным образом, если она заболочена.

Чтобы решить эту проблему, домовладельцам необходимо слить воду из водопроводной системы: перекрыть главный водопроводный кран, открыть самый верхний кран в доме и слить воду из самого нижнего крана (обычно в подвале или на первом этаже).

Воздушная камера снова наполнится воздухом вместо воды, что, возможно, решит проблему гидравлического удара. Если в вашем доме нет воздушной камеры, подумайте о том, чтобы ее установил профессионал.

Фото: Supplyhouse.com

Предохранители от гидравлических ударов представляют собой наполненные воздухом цилиндры, которые поглощают толчки при внезапном повышении давления воды при закрытии клапана.

Большинство гасителей гидравлических ударов, доступных сегодня, просты в установке, и они оснащены соединителями винтового типа, которые крепятся между линией подачи воды и запорным клапаном (см. пример на Amazon).

Обязательно установите два: один на линию подачи горячей воды и один на линию подачи холодной воды. Однако, если вы не знакомы с основными сантехническими соединениями, не стесняйтесь вызвать сантехника для установки разрядников.

Иногда избыточное давление воды в ваших трубах вызывает гидравлический удар, и в этом случае опорожнение воздушной камеры от воды или установка гидрозатвора дает лишь временную помощь.

Реклама

Чтобы отрегулировать давление, домовладельцы должны отрегулировать свой редукционный клапан. Эти клапаны в настоящее время есть в большинстве домов, часто они расположены на входе в главный водопровод дома.

В зависимости от производителя некоторые клапаны имеют ручку для регулировки, а для других требуется гаечный ключ или отвертка. Используйте правильную технику, чтобы настроить клапан на значение ниже 50 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), что является достаточным значением для большинства домов.

В качестве бонуса снижение давления воды в вашем доме экономит энергию, способствует экономии воды и потенциально продлевает срок службы ваших автоматических приборов (включая более дорогие инвестиции, такие как стиральные машины, туалеты и посудомоечные машины).

Если в вашем доме нет редукционного клапана, рассмотрите возможность попросить муниципалитет, который контролирует систему водоснабжения в вашем районе, проверить давление воды в вашем доме. Муниципальные системы водоснабжения часто поддерживают воду в своих линиях под давлением около 200 фунтов на квадратный дюйм, но жилые водопроводы не предназначены для безопасного выдерживания такого высокого давления. Муниципалитет, как правило, бесплатно проверяет давление воды и при необходимости может снизить его.

При строительстве дома сантехник использует U-образные хомуты для крепления водопроводных труб к деревянным балкам или стойкам с помощью шурупов. Если ремни недостаточно тугие или если несколько ремней отсутствуют, трубы могут стучать и создавать шум.

Чтобы предотвратить стук, затяните ослабленные хомуты с помощью отвертки или установите дополнительные хомуты для дополнительной устойчивости. Большинство хомутов для труб отлиты из тонкого металла или пластика, но вы также можете найти мягкие хомуты для труб, которые обеспечивают дополнительное снижение вибрации.

Имейте в виду, что домовладельцы никогда не должны использовать оцинкованные или стальные хомуты на медных трубах, так как сочетание материалов вызывает электролиз и протечки в водопроводе.

Объявление

Изоляция труб, доступная в пенопластовых трубках, предназначена для установки вокруг водопроводных труб, чтобы предотвратить их замерзание. Но они также отлично подходят для амортизации болтающихся труб.

Трубки из пеноматериала предварительно прорезаны от конца до конца, поэтому все, что вам нужно сделать, это провести пальцем по прорези, чтобы открыть трубку, а затем надеть ее на линию подачи воды.

Пенопластовая изоляция для труб, подобная этой, обычно продается длиной шесть футов по цене от 3 до 8 долларов за трубу, в зависимости от плотности (см. примеры в The Home Depot).

Некоторые виды работ лучше доверить профессионалам

Получите бесплатную предварительную оценку от лицензированных сантехников рядом с вами.

Найти профессионалов сейчас

Что вызывает гидравлический удар? И как ты это остановишь?

Опубликовано: 25 июня 2014 г. — Дэн Холохан

Категории: Пар

Ищете способы остановить гидравлический удар в вашей системе парового отопления? Вот список распространенных причин гидравлического удара и способы предотвращения шумных труб.

Это отрывок из популярной книги Дэна Холохана Полный карман проблем Steam (с решениями!) .

Неправильный шаг труб.

В любой паровой системе конденсат должен стекать самотеком обратно в котел или в приемник конденсата. Если в промежутках между обжигами в трубах скопилась вода, пар подхватит ее и загонит в первый доступный фитинг. Гидравлический удар из-за плохого шага трубы обычно происходит при первом запуске системы. Пар также будет быстро конденсироваться над лужей воды, заставляя воду резко подниматься в частичный вакуум, оставленный сконденсировавшимся паром. Надлежащий шаг для параллельной паровой магистрали составляет один дюйм на 20 футов. Для противоточной сети это один дюйм на десять футов.

Проверить шаг линейным уровнем.

Трубопровод около котла не соответствует требованиям производителя.

В настоящее время производители котлов считают околокотловую обвязку частью котла. Они используют его, чтобы высушить пар перед тем, как он попадет в систему. Если трубопровод рядом с котлом не соответствует спецификациям производителя, вы можете подбрасывать воду в трубопровод, и это вызовет гидравлический удар.

Получите руководство по установке и эксплуатации котла от производителя и сверяйте трубопроводы с чертежами в их буклете.

Плохое качество пара.

Качество пара сильно влияет на гидравлический удар. Вода может попасть в систему не только из-за неисправного трубопровода возле котла. Грязная вода или вода со слишком высоким уровнем pH также может сделать это. Этот тип гидравлического удара обычно происходит в середине цикла обжига. Посмотрите внимательно на мерное стекло котла. Если пар сухой, часть мерного стекла над линией воды также должна быть сухой. Попробуйте поднять линию подачи воды в пределах дюйма от верхней части мерного стекла. Если вода в бойлере чистая, она не будет подниматься выше мерного стекла.

Проверьте pH воды индикаторной бумагой. Хороший уровень pH для паровой системы находится в диапазоне от семи до девяти. Если pH достигает 11, вода начинает вспениваться и перетекать в систему, вызывая гидравлический удар. Мертвецы часто добавляли уксус в системы парового отопления, чтобы понизить pH и уменьшить заливку и пульсацию.

Убедитесь, что трубопровод исправен, а вода чистая.

Перегрев котла.

Если вы перегреете котел, вода сильно поднимется, и часть воды попадет в трубы. Этот тип гидравлического удара обычно происходит в середине цикла обжига. Зажигать следует на подключенную нагрузку котла (трубопроводы и излучение). Это D.O.E котла. Нагрузка на теплопроизводительность.

Не увеличивайте запасные котлы. Всегда проверяйте расход топлива в зависимости от подключенной нагрузки.

Паропроводы вообще не изолированы.

Вы должны изолировать подающие трубы в паровой системе, чтобы пар не конденсировался на пути к радиаторам. Неизолированные трубы теряют в пять раз больше тепла, чем изолированные трубы. Без изоляции способность трубопровода конденсировать пар может превышать способность котла производить пар. Вы часто сталкиваетесь с радиаторами на концах магистрали, которые плохо нагреваются. Но хуже того, вы столкнетесь с гидравлическим ударом при первом запуске системы. Холодные неизолированные трубы создают больше конденсата, чем могут выдержать. Когда пар попадает во всю эту воду, возникает гидравлический удар.

Изоляция паропроводов.

Водопровод котла заполняется или вскипает.

Обычно виновата грязь. Когда вы увидите капли воды в части мерного стекла над ватерлинией, пора чистить котел. Если котел наполняется и пульсирует, возможно, он также выбрасывает воду в трубопровод, что может вызвать гидравлический удар.

Попробуйте поднять линию подачи воды на дюйм до верха мерного стекла. Если вода в бойлере чистая, она не будет подниматься выше мерного стекла. Если это так, очистите котел и трубопровод системы.

На петле Хартфорд есть длинный сосок.

В месте соединения уравнителя и влажного возврата, образующих петлю Хартфорда, должен быть закрытый ниппель или тройник. Если вы используете длинный ниппель между уравнителем котла и мокрой обраткой, обратная вода будет бурно устремляться вперед по мере конденсации пузырьков пара в уравнителе. Плотный ниппель или тройник уменьшит расстояние, которое должен пройти возвращающийся конденсат, и устранит гидравлический удар. Этот тип гидравлического удара обычно происходит ближе к концу цикла обжига.

Проверьте эту критическую точку в ваших системах самотечного возврата и убедитесь, что она имеет закрытый ниппель или тройник.

Закрытый ниппель или тройник контура Hartford Loop расположен слишком близко к водопроводу котла.

Проверить, может ли уровень воды в котле упасть до точки, при которой пар получает доступ к влажному возврату через уравнитель котла. Если это возможно, пар быстро протолкнется в мокрую обратку и создаст гидравлический удар. Обычно это происходит ближе к концу цикла.

Проверьте спецификации производителя котла на правильном уровне для закрытого ниппеля или тройника. Если он слишком высок, опустите его до нужного уровня.

Система была затоплена.

Паровые трубы предназначены для подачи воздуха, пара и небольшого количества воды. Если кто-то оставил подающий клапан открытым, а трубы заполнены водой, велика вероятность того, что все трубы провисли на подвесках. Это верная причина гидравлического удара. Вы услышите его при первом запуске системы.

Наводнение также приводит к вымыванию шлама из радиаторов. Этот шлам может скапливаться в горизонтальных патрубках стояков и вызывать гидравлический удар в середине цикла. Это также затруднит подачу пара к верхним радиаторам.

Явный признак наличия шлама в стояке: вентиляционные отверстия радиатора будут «задыхаться». Снимите вентиляционное отверстие и поднесите зажженную спичку к отверстию. Следите за пламенем. Когда радиатор «задыхается», пламя будет наклоняться к отверстию и от него. Это происходит из-за того, что пар быстро конденсируется в кармане захваченной воды у основания стояка.

Возможно, вам придется отсоединить стояк и промыть трубопроводы, чтобы исправить это. Кроме того, убедитесь, что вы проверили шаг сети с помощью линейного уровня.

Неправильно стекает вода из сети.

Если в водопроводе слишком долго висит достаточное количество воды, она обязательно превратится в пар, и тогда начнется гидроудар. Чтобы избавиться от воды, вы должны капнуть в сеть. В сети, где пар и конденсат движутся в одном направлении, через каждые 150 футов должна быть проложена капельная линия. Если пар и конденсат текут в противоположных направлениях, вам нужна капельница через каждые 50 футов.

Если у вас есть однотрубный паровой стояк, который питает более одного этажа, в идеале следует капать его в мокрую обратку или в сухую обратку через петлевое уплотнение или конденсатоотводчик. Капельный двухтрубный паровой стояк не так критичен, потому что конденсат возвращается по отдельной линии. Только имейте в виду, что любая паровая трубка будет эффективнее, если в нее капнуть.

Во избежание гидравлического удара всегда держите пар и конденсат как можно дальше друг от друга. Поищите вокруг места, где вода может собираться и капать.

Линия самотёка засорена.

В конце концов это произойдет, потому что система парового отопления открыта для атмосферы. Трубы подвергаются коррозии, а шлам, ржавчина и осадок смываются в линию мокрого возврата под действием силы тяжести, по которой конденсат движется очень медленно. Поскольку обратная линия засоряется, конденсат с трудом вытекает из магистрали в мокрую обратку. Если вода лежит в магистрали, она встретится с паром, и тогда начнется стук. Обычно это происходит на дальних концах сети и почти всегда в середине цикла розжига. Вода также будет брызнуть из ваших вентиляционных отверстий.

Обычно вы можете промыть обратку, чтобы избавиться от шлама, но бывают случаи, когда проще заменить эту обратку. Сделайте то или иное.

Система оснащена клапанами с электроприводом.

Если это самотечная система с возвратом воды и на линиях подачи есть клапаны с электроприводом, вода будет выходить из котла, когда клапан закрывается против давления пара. Добавление обратного клапана на обратку не сильно помогает. Конечно, это предотвратит выход воды из котла, но давление пара в котле быстро компенсирует отсутствие давления пара после закрытого клапана с электроприводом. Конденсат не будет стекать из сети, а последует гидроудар.

Клапаны с электроприводом не имеют никакого отношения к самотечной системе возврата. Возможно, вам придется добавить питательный насос котла и конденсатоотводчики, чтобы вылечить это. Всегда избегайте использования клапанов с электроприводом в системах с гравитационным возвратом.

Радиаторы расположены неправильно.

Однотрубный паровой радиатор должен быть наклонен назад к клапану подачи, чтобы конденсат мог вытекать из радиатора. Если вы позволите конденсату скапливаться внутри радиатора, у вас будет гидравлический удар и разбрызгивание вентиляционных отверстий радиатора. Используйте пузырьковый уровень, чтобы проверить шаг.

Если вы имеете дело с большим радиатором, проверьте шаг от секции к секции. Большие радиаторы часто провисают посередине, и длинный уровень может этого не уловить. Не смотрите на глаз, потому что ваши глаза могут сыграть с вами злую шутку.

Используйте небольшие деревянные бруски или пластиковые шашки, чтобы подпереть конец радиатора. Обратите также внимание на то, как старый радиатор копает траншею в деревянном полу. Это происходит из-за многих лет расширения и сжатия. Не смотрите на глаз, когда проверяете поле. Всегда используйте уровень.

Это однотрубный пар, и клапаны подачи не полностью открыты.

В противном случае вы получите гидравлический удар, так как пар и конденсат попытаются передать друг друга в этом ограниченном пространстве. Клапан на однотрубном паровом радиаторе является сервисным. Он должен быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт. Все, что между ними, вызовет проблемы с гидравлическим ударом.

Если вы считаете, что клапан полностью открыт, но гидравлический удар по-прежнему возникает, проверьте, не отвалились ли части клапана и не застряли в седле клапана.

Если клапан новый, проверьте его внутренний размер. Клапаны подачи пара старых времен имели больше места внутри, чем их современные аналоги. Возможно, вам придется использовать больший размер.

Конденсатоотводчики не работают.

Двухтрубная паровая система похожа на лестницу. Каждый радиатор — ступенька на этой лестнице, и в конце каждой ступеньки вы найдете паровой конденсатоотводчик. Часть работы ловушки состоит в том, чтобы предотвратить попадание пара на сторону без давления «лестницы». Если хотя бы одна ловушка выйдет из строя в открытом положении, пар перепрыгнет через нее и ударит по воде, которая пытается стекать из других радиаторов. Этот гидроудар повредит работающие конденсатоотводчики, что еще больше усугубит проблему.

На концах магистралей и у основания стояков поплавково-термостатические и ковшовые сифоны служат для той же цели, что и радиаторные сифоны. Если они выйдут из строя в открытом положении или, в случае с ковшовыми конденсатоотводчиками, если они потеряют свою заправочную воду, пар попадет в сухие возвратные линии и вызовет гидравлический удар. Уход за ловушкой имеет важное значение. Не пренебрегайте этим.

Вентиляционные отверстия радиатора работают слишком быстро.

Быстрые вентиляционные отверстия позволяют воздуху выходить из радиатора, но также пропускают внутрь пар. Когда вы быстро нагреваете большой радиатор, вы получите много конденсата. Это большое количество конденсата не может легко стекать против пара, который мчится через клапан подачи. Результат — гидроудары и брызги вентиляционного отверстия.

Если вы подозреваете, что это ваша проблема, попробуйте вентиляционное отверстие с более медленной скоростью вентиляции. Этот простой трюк часто творит чудеса, когда дело доходит до гидравлического удара. Не каждый радиатор нуждается в быстрой вентиляции.

При замене котла кто-то переделал мокрую обратку на сухую.

Если у вас самотечная система, самая нижняя горизонтальная паропроводящая труба должна находиться на минимальном расстоянии над котлом. В однотрубном паре это расстояние составляет 28 дюймов. В двухтрубном самотечном паре вам потребуется как минимум 30 дюймов на каждый фунт давления в котле. Так, например, если вы используете котел на два фунта на квадратный дюйм, вам нужно 60 дюймов. Если вы эксплуатируете котел при давлении 3 фунта на кв. дюйм, вам потребуется 90 дюймов. Мертвецы знали об этом, и они соответственно протрубили свои влажные и сухие ответы. Новый котел с линией низкого уровня воды может просто превратить мокрую обратку в сухую. Если это произойдет, у вас будет очень запоминающийся гидравлический удар в середине цикла обжига.

Измерьте расстояние между водопроводом котла и самой нижней паропроводящей трубой. И не торопитесь осматривать подвал, потому что эта труба может быть где угодно.

В паровой магистрали имеется концентрический редуктор.

Концентрический переходник позволяет собирать конденсат, если конденсат течет из большой трубы в маленькую. Это вызывает гидравлический удар в начале цикла.

Используйте эксцентриковый переходник или капайте магистраль непосредственно перед входом в концентрический переходник.

Недостаточное расстояние по вертикали между водоводом котла и концом магистрали.

Мы обычно называем это пространство измерением «А». Вам нужно 28 дюймов размера «А» в однотрубной паровой системе с гравитационным возвратом. Возврат конденсата скапливается в этом пространстве и создает давление. Это давление в сочетании с «остаточным» давлением пара в конце магистрали возвращает конденсат обратно в котел. Если в работе недостаточно размера «А», вода вернется в магистраль и вызовет гидравлический удар в середине цикла.

Это часто происходит, когда установщик извлекает котел из ямы и заменяет его новым котлом, которого нет в яме. Более высокий водовод нового котла укорачивает размер «А» и вызывает гидравлический удар.

Либо опустите котел, либо используйте конденсатный или питательный насос.

Петля Хартфорда подключена неправильно.

Убедитесь, что соединение между обраткой и уравнителем находится достаточно далеко ниже линии воды котла. Если пар может работать, он идет вниз по уравнителю и в мокрый возврат, он будет стучать, и обычно в конце цикла.

Посмотри, есть ли длинный сосок на петле Хартфорда. Длинные ниппели создают гидравлический удар по мере возврата конденсата. Замените длинный ниппель либо закрытым ниппелем, либо тройником.

Насос конденсата или котла нагнетает воду в контур Хартфорда.

Петля Хартфорд хорошо защищает котел в системе самотёка. Если обратная линия дает течь, вода может течь из мокрой обратки, но из-за контура она не может течь из котла.

В системе с самотечным возвратом влажный возврат соединяется с уравнителем котла в точке примерно на два дюйма ниже самой нижней рабочей точки. Это варьируется от производителя к производителю, поэтому вы всегда должны проверять их инструкции по установке.

Если у вас есть конденсатный насос, у вас больше нет самотечной системы возврата. В случае протечки возвратной пружины котловая вода не может выйти обратно из котла из-за обратного клапана конденсатного насоса. Если обратный клапан выйдет из строя, котловая вода вернется в конденсатный насос. Насос включится и закачает воду обратно в бойлер. Если обратный клапан и конденсатный насос выйдут из строя одновременно, вода вернется в ресивер насоса и поднимется по вентиляционному трубопроводу. Поскольку этот трубопровод обычно на несколько футов выше уровня воды в котле, вода все еще не может выйти.

Однако, если в вентиляционной линии есть переливная труба, конденсат может выйти из котла в случае выхода из строя насоса и обратного клапана. В этом случае петля Хартфорда поможет в возвратной системе с насосом. Но помимо этого, Loop может вызвать проблемы. Вода под давлением от насоса может выплеснуться в коллектор котла и вызвать гидравлический удар. Если это ваша проблема, переместите линию нагнетания насоса в нижнюю часть уравнителя котла.

Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии на базе Vanilla.

Комментарии от Vanilla

Что это такое и как это влияет на пожаротушение?

Незначительные действия могут вызвать внезапные скачки давления, которые угрожают системам водоснабжения и людям, работающим вокруг них

Большинство систем водоснабжения — от бытового водопровода до муниципального водоснабжения — сконструированы таким образом, чтобы выдерживать аномально высокие уровни давления. Но иногда такая простая вещь, как закрытие крана, может вызвать внезапное и даже опасное повышение давления, с которым эти системы не справляются: гидравлический удар.

В этой статье мы объясняем явление повышения давления, известное как гидравлический удар, описывая, что это такое, как оно работает и как оно влияет на пожаротушение и конструкцию систем противопожарной защиты.

Столкновения между движущейся водой и твердыми объектами быстро превращают движение в резкое увеличение давления

Закон сохранения энергии, фундаментальный принцип физики, гласит, что энергию нельзя создать или уничтожить — ее можно только преобразовать. Ваша духовка преобразует электрическую энергию в тепло. Автомобили преобразуют химическую энергию бензина в движение. Итак, когда вода сталкивается с твердой поверхностью, эта энергия должна куда-то деваться.

Но, в отличие от некоторых веществ, воду нельзя раздавить, и она не может отскочить, когда внезапно ударится о стену. Если клапан внезапно закрывается, вызывая столкновение с быстро движущейся водой, движение воды трансформируется в давление.

Гидравлический удар в замедленной съемке выглядит примерно так: передняя кромка воды – та часть, которая сталкивается с клапаном – останавливается. Вода за ним начинает сжиматься, что освобождает место для поступления большего количества воды в трубу. В результате давление в трубе увеличивается, создавая быструю и мощную ударную волну, которая распространяется со скоростью звука.

Такое явление называется гидравлическим ударом, т. е. скачком давления после внезапного изменения расхода воды. Чаще всего гидравлический удар происходит, когда клапаны внезапно закрываются или открываются. Если давление превышает пределы труб, муфт, клапанов или подключенных устройств, вода может повредить компоненты системы или выйти из трубы со значительной силой.

Одними из самых впечатляющих примеров разрушительной силы гидравлического удара являются гидроэлектростанции. Почти 70 лет назад на электростанции в Оигава, Япония, захлопнулся огромный вентиль. Возникший в результате скачок давления оторвал секцию трубопровода, создав огромный вакуум, который разрушил почти 200 футов трубы. Секции электростанции были засыпаны землей, прилегающая территория затоплена, трое сотрудников электростанции погибли в результате наводнения.

Факторы, включая скорость воды и время, затрачиваемое на закрытие клапана, способствуют гидравлическому удару

На самом базовом уровне интенсивность гидравлического удара во многом зависит от скорости воды (или, грубо говоря, скорости). Короче говоря, более быстро движущаяся вода создает большие ударные волны.

В трубопроводных системах гидравлический удар рассчитывается по формуле …

P = 0,07 (VL / t)

… где P — увеличение давления, V — скорость воды в футах в секунду, L — длина трубы, t — время закрытия клапана. Эта формула означает, что определенные изменения могут уменьшить интенсивность гидравлического удара:

• Медленное закрытие клапана уменьшит интенсивность гидроудара
• Более короткие трубы менее подвержены гидравлическим ударам, чем более длинные
• Медленнее движущаяся вода вызывает меньшие скачки давления

В системах на водной основе действуют два других фактора: диаметр трубы и эластичность материала трубы. Трубы большего диаметра и трубы из более гибких материалов могут поглощать больше энергии давления, создаваемого гидравлическим ударом.

Удивительно, но существующее давление воды не является фактором гидравлического удара. Например, трубопроводная система с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм (PSI) и трубопроводная система с давлением 500 PSI испытают одинаковое увеличение давления из-за гидравлического удара. Это означает, что в некоторых случаях системы низкого давления даже более уязвимы для гидравлического удара, чем системы высокого давления. В то время как эта система на 500 фунтов на квадратный дюйм может легко выдержать увеличение давления на 50 фунтов на квадратный дюйм, это увеличение удвоит давление в настоящее время в системе на 50 фунтов на квадратный дюйм.

Пожарные специалисты должны опасаться гидравлического удара, особенно в чрезвычайных ситуациях

В противопожарной отрасли спринклерные системы пожаротушения, пожарные гидранты, пожарные шланги и сети трубопроводов, снабжающих их водой, уязвимы к внезапным изменениям давления . Пожарные должны сбалансировать срочность своих спасательных задач с постоянным осознанием того, насколько хрупкими могут быть системы трубопроводов. Сломанная труба может вывести из строя спринклерную систему пожаротушения или пожарный гидрант, оставив здания и людей в них беззащитными.

При тушении пожара несоблюдение гидравлического удара может привести к серьезным травмам. В статье в журнале Fire Rescue Magazine помощник начальника пожарной охраны Мэтью Тобиа из Департамента пожарно-спасательной службы округа Лаудоун в Вирджинии объяснил, как ошибка одного пожарного в насосной системе пожарной машины сделала часто используемый предохранитель от гидравлического удара бесполезным:

» Мой друг работал с двигателем на пожаре, у него была отключена одна линия атаки, и к его насосу подходили линии снабжения. У него не было возможности установить предохранительный клапан (рециркуляционный), и он был обеспокоен тем, что его неспособность сделать это привела к травмам пожарного, который врезался в стену после того, как двигатель подачи нагрузил линии до 300 фунтов на квадратный дюйм и отправил гидроудар через его двигатель».

Слишком быстро закрывающиеся гидранты могут создавать гидроудары в городских водопроводах, вызывая прорывы в сетях подземных трубопроводов. Клапаны шлангов, открытые слишком быстро, могут передать ударную волну пожарным, атакующим огонь. А внезапное закрытие насадки пожарного рукава может привести к повреждению муфт пожарного рукава или поломке насосов пожарных машин. Короче говоря, гидравлический удар может повредить почти все части систем пожаротушения на водной основе.

При правильном оборудовании и здравом смысле можно предотвратить гидравлический удар в системах противопожарной защиты.

В спринклерных системах пожаротушения регулирующие клапаны запускают или останавливают поток воды. Те системы, которые соответствуют стандартам, установленным Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), следуют рекомендациям, разработанным для предотвращения гидравлического удара регулирующих клапанов.

С этой целью стандарт NFPA 13: Стандарт по установке спринклерных систем определяет минимальное время закрытия регулирующих клапанов в спринклерных системах пожаротушения. Почти идентичное положение также распространяется на регулирующие клапаны, используемые в системах стояков — сетях трубопроводов, которые действуют как внутренние пожарные гидранты (NFPA 14: 4.5.2).

Из издания NFPA 13 2019 г.

7.6.1 Время закрытия клапана. Перечисленные индикаторные клапаны не должны закрываться менее чем за 5 секунд при работе на максимально возможной скорости из полностью открытого положения.

Пожарные машины также оснащены устройствами, предназначенными для регулирования или сброса давления в насосе. Многие пожарные машины оснащены механическими предохранительными клапанами, подобными упомянутым ранее, которые сбрасывают воду, когда давление становится слишком высоким. А более новые пожарные машины могут иметь регуляторы давления, которые регулируют скорость пожарной машины, чтобы повысить или понизить давление, подаваемое в шланг.

Несмотря на то, что существует оборудование для защиты от многих источников гидравлического удара при тушении пожаров, другие, как правило, предотвращаются профессиональными пожарными методами. Курсы обучения пожарных предупреждают об опасности гидравлического удара, советуют медленно открывать и закрывать пожарные гидранты, клапаны, хомуты для шлангов и другие устройства, прерывающие поток.

Но даже у гидранта есть оборудование для предотвращения гидравлического удара. Компания Fyrelane USA, производитель клапанов для гидрантов и другого противопожарного оборудования из Техаса, выпустила специальный клапан, называемый клапаном Carlin, который позволяет операторам гидрантов быстро и полностью открывать гидранты без риска гидравлического удара.

Клапан Fyrelane Carlin модели CV45A, установленный между муфтой пожарного шланга и гидрантом, ограничивает поток воды с помощью скользящего затвора, работающего под давлением. Эта заслонка остается частично закрытой, постепенно выпуская воду, пока шланг не будет полностью заряжен. Как только другой конец шланга подсоединяется к закрытому клапану на насосе или иным образом перекрывается, давление внутри шланга повышается, и клапан автоматически открывается, позволяя пожарным использовать полный поток гидранта.

QRFS поставляет подходящее оборудование для предотвращения гидравлического удара

Если вы ищете устойчивые к гидравлическому удару регулирующие клапаны для систем пожаротушения, взгляните на наш выбор дисковых затворов. Эти клапаны, внесенные в список UL и одобренные FM, отличаются медленным закрыванием и предназначены для безопасной и длительной работы в спринклерных системах пожаротушения и стояках, соответствующих требованиям NFPA.

Нажмите здесь, чтобы просмотреть наш выбор регулирующих клапанов.

QRFS также является дистрибьютором продукции Fyrelane USA, включая клапан Carlin модели CV45A. Ассортимент Fyrelane включает клапаны Carlin для гидрантов с резьбой 4″ и 4 1/2″ по национальному стандарту (NST), а также насадки для гидрантов Storz 4″ и 5″. Эти клапаны Carlin американского производства обеспечивают безопасный и стабильный поток воды из пожарных гидрантов, позволяя персоналу меньше сосредотачиваться на гидравлических ударах и больше на тушении пожаров.

Чтобы заказать или узнать больше о наших клапанах Carlin, позвоните в QRFS по телефону +1 (888) 361-6662 или напишите по электронной почте [email protected].

Первоначально этот блог был размещен на blog.qrfs.com. Если эта статья помогла вам понять гидравлический удар и то, как он влияет на противопожарную защиту, загляните к нам на Facebook.com/QuickResponseFireSupply или в Twitter @QuickResponseFS.

Четыре причины гидравлического удара и способы предотвращения повреждений

Гидравлический удар никогда не является нормальным явлением в системе пара и конденсата и всегда должен считаться крайне ненормальным и совершенно неприемлемым в современной эксплуатации предприятия. Гидравлический удар — это не только системная проблема; это в первую очередь вопрос безопасности. Понимание характера и серьезности гидравлического удара в пароконденсатной системе позволит предприятиям избежать проблем безопасности и разрушительных сил.

Более глубокое понимание гидравлического удара паровой системы поможет предприятию внести необходимые изменения в конструкцию паровой системы, запуск, техническое обслуживание, эксплуатацию и установку для устранения гидравлического удара. Это дополнительно поможет обеспечить максимальную безопасность персонала предприятия, снизить затраты на техническое обслуживание и сократить время простоя системы.

Гидравлический удар в наиболее тяжелой форме может привести к травмам или даже гибели персонала завода.

К сожалению, 82 % паровых систем в Северной Америке испытывают тот или иной тип гидравлического удара. Многие ошибочно полагают, что гидравлический удар неизбежен и является естественной частью пароконденсатных систем, но это утверждение совершенно неверно. Если система правильно спроектирована и правильно эксплуатируется, гидроударов в любом виде не возникнет. Паровые системы высокого давления могут работать без гидравлического удара и иметь длительный срок службы паровых компонентов.

На рис. 1 красными кружками показано неправильное подключение к коллектору конденсата, что приводит к гидроудару типа теплового удара. Вместо того, чтобы подсоединяться сбоку к коллектору конденсата, возврат должен входить в верхнюю часть коллектора (коллектор конденсата).

Где возникает гидравлический удар

Гидравлический удар может возникнуть в любой паровой или конденсатной линии. Паровая система сильно подвержена риску гидравлического удара во время запуска паровой системы, когда во время прогрева паропровода образуется самый высокий уровень конденсата. Если паропровод включается слишком быстро без надлежащего времени прогрева и если конденсат, образующийся во время запуска, не удаляется должным образом, это может привести к гидравлическому удару.

Другая опасность гидравлического удара в паровой системе связана с неправильным удалением конденсата из паропровода во время работы.

Его воздействие может быть еще более выраженным в гетерогенных или конденсатных двухфазных системах (пар мгновенного испарения и жидкий конденсат). Конденсатные двухфазные системы содержат два состояния: жидкость (конденсат) и пар (вскипание или образующийся пар). Двухфазное состояние существует в паровой системе, где конденсат сосуществует с генерируемым вторичным паром.

Типичные примеры включают теплообменники, линии обогрева, паропроводы, линии возврата конденсата и иногда линии нагнетания насосов.

Последствия гидравлического удара

Влияние гидравлического удара нельзя недооценивать, поскольку документально подтверждено, что его силы способны привести к следующим результатам: отказы

Растрескивание корпусов конденсатоотводчиков.

Сильный гидравлический удар может привести не только к повреждению оборудования, но и к серьезным травмам персонала предприятия.

Гидравлический удар может происходить, но при этом быть бесшумным для персонала. Это означает, что гидравлический удар не всегда сопровождается слышимым шумом, который слышит человеческое ухо. Например, паровой пузырек от вторичного пара, подаваемого в линию конденсата ниже уровня конденсата в системе трубопроводов, может быть небольшим, однако схлопывающийся пузырек создает тепловой удар, недоступный человеческому слуху. Однако повреждения пароконденсатной системы продолжаются.

Продолжающийся стук или слышимый звук, сопровождающий гидравлический удар, следует интерпретировать как попытку паровой системы связаться с персоналом станции. Этот звуковой сигнал должен быть сигналом тревоги, означающим «пожалуйста, исправьте системные ошибки, чтобы устранить проблему гидравлического удара, иначе произойдет повреждение». Этот звук гидравлического удара означает, что что-то в системе не так, и его необходимо исправить.

Данные, собранные в ходе анализа первопричин отказа паровых компонентов, показали, что гидравлический удар вызывает 67% преждевременных отказов компонентов.

Гидравлический удар: четыре причины

Четыре типичных состояния были определены как причины бурных реакций, известных как гидравлический удар. Этими условиями являются:

• Гидравлический удар
• Термический удар
• Удар потока
• Дифференциальный удар.

Рассмотрим каждый из них.

Гидравлический удар

Небольшой процент проблем с гидравлическим ударом в паровой системе вызван гидравлическим ударом. Этот тип легко описать на примере домашнего крана. Когда в доме открывается кран, сплошной поток воды движется по трубам от точки входа в дом до выхода из крана. Это может быть 200 фунтов воды, движущейся со скоростью 10 футов/с или около 7 миль в час. Когда кран внезапно закрывается, это можно сравнить с остановившимся молотком весом 200 фунтов. В системе слышен заметный «хлопок» при закрытии крана. Этот звук ударной волны похож на удар молотка по куску стали. Волна ударного давления около 300 фунтов на квадратный дюйм отражается взад и вперед из конца в конец до тех пор, пока энергия не рассеется в системе трубопроводов.

Это то же самое действие, которое может иметь место в нагнетательном трубопроводе в системе насосов для конденсата, когда насосы (электрические или паровые) используются в двухпозиционном режиме с большой производительностью по перекачиванию конденсата. Насосная система обычно имеет обратные клапаны, установленные на выходе из насоса. Когда насос запускается и останавливается, может возникнуть гидравлический удар, поскольку поток конденсата быстро останавливается, а обратные клапаны ограничивают поток в одном направлении.

Решения:

1. При производительности по конденсату выше 12 000 фунтов/ч используется насосная система с непрерывным потоком, включающая приводной двигатель с регулируемой скоростью или клапан контроля уровня на линии нагнетания конденсатного насоса (насос работает непрерывно).

2. Используйте обратные клапаны дискового типа на нагнетании насоса вместо обычного поворотного типа.

Тепловой удар

Один фунт пара при 0 фунтов на квадратный дюйм занимает в 1600 раз больше объема фунта воды при атмосферных условиях. Это соотношение падает пропорционально увеличению давления в линии конденсата. Когда пар схлопывается, вода с огромной скоростью устремляется в образовавшийся вакуум со всех сторон.

В двухфазных конденсатных системах пузырьки пара могут появляться ниже уровня конденсата в конденсатопроводе. Например, ответвление от станции конденсатоотводчика может быть подведено к нижней части основного коллектора конденсата, как показано на рисунке 2.9.0003

Например: пар вводится в теплообменник (P2) под давлением 100 фунтов на кв. дюйм или 338 F, а конденсат в P3 будет иметь температуру 338 F. Когда конденсат проходит через конденсатоотводчик в P4, который при более низком давлении составляет жидкость мгновенно превратится в пар из-за низкого соотношения давления и температуры. Когда пузырек пара вторичного вскипания стекает к P5 и опускается ниже уровня конденсата в трубопроводе для конденсата, разница температур приводит к схлопыванию пузырька пара вторичного вскипания. Во время схлопывания вода разгоняется до чрезвычайно высокой скорости из-за вакуума, возникшего при схлопывании пузыря. В результате возникает стук, а при большом количестве пара мгновенного испарения (большие пузыри) — очень резкий стук.

Решения: Подсоединение к коллектору конденсата Все ответвления системы конденсата должны быть подключены к верхней части главного коллектора конденсата: исключений нет. Штуцер для отвода конденсата находится вверху на горизонтальном главном коллекторе конденсата и никогда в вертикальный коллектор конденсата.

Гидродинамический шок

Гидродинамический скачок чаще всего возникает из-за отсутствия надлежащего дренажа перед запорным клапаном паропровода или клапаном управления паром. Например, рассмотрим запорный клапан паропровода (обычно используемый с трубой диаметром 3 дюйма или более), открытый без использования прогрева. Когда большой клапан открыт, пар устремляется вниз по холодной трубе, производя большое количество конденсата с высокой скоростью. Этот конденсат будет продолжать накапливаться в массе по мере продвижения по трубе, создавая большую волну конденсата. Волна будет двигаться с высокой скоростью до тех пор, пока не произойдет внезапное изменение направления, возможно, изгиб или клапан в линии. Когда конденсат меняет направление, внезапная остановка вызовет гидравлический удар.

Когда клапан управления паром открывается, порция конденсата с большой скоростью поступает в оборудование. Гидравлический удар возникает при попадании конденсата на трубы или стенки теплообменника.

Решения:

1. Установка и использование клапана прогрева, показанного на рис. 3.

2. Установка отводного кармана паропровода со станцией конденсатоотводчика перед запорным клапаном. Эти рекомендации предотвратят гидравлический удар во время запуска, но также продлят срок службы клапана.

Дифференциальный удар

Как и скачок потока, дифференциальный удар возникает в двухфазных системах или в конденсатной системе. Это происходит всякий раз, когда пар и конденсат текут в конденсатопроводе, но с разными скоростями. В двухфазных системах скорость пара часто в 10 раз превышает скорость жидкости. Если волны конденсата поднимаются и заполняют трубу, временно образуется уплотнение между входной и нижней сторонами волны конденсата. Поскольку пар не может пройти через уплотнение для конденсата, давление на выходе падает. Перепад давления теперь приводит в движение уплотнение для конденсата с высокой скоростью вниз по потоку, ускоряя его как поршень. По мере того, как он движется вниз по течению, он собирает больше жидкости, что увеличивает существующую массу снаряда, и скорость увеличивается.

Как и в приведенном выше примере, порция конденсата набирает большую скорость и будет вынуждена изменить направление из-за колена или клапана на линии. Результатом обычно являются большие повреждения, когда пробка конденсата ударяется о стенку клапана или фитинга при изменении направления.

Поскольку в большинстве линий возврата конденсата возможно наличие двухфазной смеси, важно правильно подобрать размеры линий возврата конденсата. Конденсат обычно стекает в нижней части возвратной линии под действием силы тяжести. Конденсат течет естественным образом из-за смолы в трубе, а также из-за того, что высокоскоростной пар мгновенного испарения над ним тянет его за собой. Пар мгновенного испарения движется с более высокой скоростью, потому что он движется за счет перепада давления.

Вторичный пар образуется в линиях возврата конденсата, когда конденсат сбрасывается в эти линии, работающие при более низком давлении. Более низкое давление заставляет часть конденсата мгновенно превращаться в пар при заданном давлении насыщения. Если линии также имеют недостаточный размер, в линии создается дополнительное давление. Это давление выталкивает пар вторичного вскипания с относительно более высокими скоростями к приемнику конденсата, где он выбрасывается в атмосферу.

Тепловые потери пара вторичного вскипания при движении по трубопроводу вызывают конденсацию некоторого количества пара вторичного вскипания, что способствует возникновению этой разницы давлений и увеличению скорости. Поскольку пар мгновенного испарения движется быстрее конденсата, он создает волны. Пока эти волны недостаточно высоки, чтобы коснуться верхней части трубы и не закрывают проход пара вторичного вскипания, проблем нет. Вот почему предпочтительны более крупные линии возврата конденсата. Чтобы контролировать дифференциальный удар, необходимо предотвратить образование конденсатного уплотнения в двухфазной системе.

Скорость линии конденсата (двухфазный поток) никогда не должна превышать 4500 футов в минуту. Если размер линии конденсата соответствует параметрам жидкости и пара вторичного вскипания, но на заводе отсутствует надлежащая программа управления конденсатоотводчиками, а конденсатоотводчики неисправны, и пар поступает в линию конденсата, это будет способствовать увеличению скорости выше 4500 футов в минуту и в системе произойдет молоток.

Решения:

1. Конденсатные линии, рассчитанные на 4500 футов в минуту или менее

2. Программа управления станцией конденсатоотводчиков для устранения ненужного попадания пара в конденсатную линию.

— Келли Паффел — технический менеджер Inveno Engineering, Inc. Он является признанным авторитетом в области паровых и конденсатных систем, часто читает лекции и инструктор по техническим аспектам паровых систем. Кроме того, Паффель опубликовал множество статей по вопросам проектирования и эксплуатации паровых систем.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

Что такое гидроудар? [Передовой опыт, опасности и советы]

Введение. Что такое гидравлический удар?

Гидравлический удар представляет собой ударную волну давления, которая возникает, когда жидкость в трубе резко останавливается или меняет направление с помощью запорного клапана. Признаки гидравлического удара, также называемые гидравлическим ударом, включают громкий стук или «стук» труб, по которым течет жидкость, и вибрацию от умеренной до сильной вдоль системы трубопроводов. Его воздействие может варьироваться от легкой или незаметной вибрации до сильных и очень разрушительных скачков давления.

Гидравлический удар без надлежащего смягчения за счет закрытия клапана или трубы может привести к повреждению оборудования и создать проблемы безопасности в промышленных условиях. Это также может привести к протечкам в доме и повреждению бытовых приборов и имущества, особенно если не лечить в течение значительного периода времени.

Распространенные причины гидравлического удара

Промышленный гидравлический удар

Гидравлический удар в промышленных масштабах может быть чрезвычайно опасным для оборудования, продукта и персонала, поэтому крайне важно избегать этих сценариев в коммерческих условиях:

• Системы трубопроводов без изгибов или петель: Системы с трубами большой длины без изменения направления могут привести к чрезмерной скорости жидкости, что усугубляет последствия гидравлического удара, когда он неизбежно вызывается закрывающимся клапаном. Изменение конфигурации труб таким образом, чтобы жидкость встречала изгибы и повороты, может снизить ее скорость.
• Быстрозапорные клапаны: Клапаны, в которых используются захлопывающиеся «двери» или заслонки, приводимые в действие силой тяжести или обратным потоком, при внезапном закрытии могут вызвать более высокий уровень скачка давления.
• Неправильное закрытие клапанов: Операторы системы, не обученные правильному закрытию клапанов, могут непреднамеренно вызвать гидравлический удар. Крайне важно, чтобы весь персонал был обучен самым безопасным стандартным процедурам открытия и закрытия клапанов на рабочем месте.
• Несоблюдение надлежащих процедур запуска или останова: Как и в случае обычного открытия и закрытия клапанов, обязательно, чтобы любой оператор системы или обслуживающий персонал знал, как запускать или останавливать трубопроводные системы. Например, клапаны, которые вышли из строя во время процедур остановки, могут вызвать дополнительное повышение давления, что может привести к аварийному запуску следующей смены.

Гидравлический удар в жилых помещениях

Гидравлический удар в жилых помещениях может быть вызван:

• Высокое давление воды: Давление воды в жилом доме не должно превышать 80 фунтов на квадратный дюйм (psi), хотя 60 фунтов на кв. удобный потолок. Все, что выше 80 фунтов на квадратный дюйм, увеличивает вероятность гидравлического удара, а также ухудшает последствия и может привести к трате тысяч галлонов воды в месяц.
• Системы трубопроводов без воздушных камер: Гидравлический удар обычно возникает, когда жидкость резко останавливается и ей некуда идти, кроме как вернуться туда, откуда она пришла. Воздушные камеры или гасители гидравлического удара обеспечивают пустые пространства, которые позволяют отводить прерванную жидкость куда-то.
• Забитые или залитые водой воздушные камеры: Даже если в системе трубопроводов есть воздушные камеры, они могут засориться из-за образования накипи или просто затопиться с течением времени. Важно регулярно проверять и чистить любые воздушные камеры или аналогичные приспособления.

Опасность гидравлического удара

Опасность промышленного гидравлического удара

Промышленные трубопроводные системы часто переносят большие объемы жидкости с высокой скоростью, поэтому любое нарушение этого потока может иметь серьезные последствия. Вибрации высокого давления могут привести к повреждению как труб, так и их опорных систем, а также вызвать эрозию соединений труб, клапанов, манометров и других компонентов системы. Утечки, вызванные эрозией соединений, могут повредить имущество и инвентарь и привести к дорогостоящим простоям. В худшем случае очень горячая или токсичная жидкость может привести к травмам сотрудников, равно как и смещенные трубы или лопнувшие прокладки.

Опасность гидравлического удара в жилых помещениях

Гидравлический удар может привести к разрыву труб и протечкам, что может привести к дорогостоящему ремонту и повреждению личных вещей, таких как техника и мебель. Травмы также могут быть вызваны падением или разрывом труб.

Используйте эти советы, чтобы избежать гидравлического удара

Предотвращение гидравлического удара в коммерческих целях

Надлежащая конструкция системы может значительно уменьшить тяжесть гидравлического удара и повреждения от гидравлического удара, если не предотвратить их полностью. Промышленные объекты могут снизить скорость жидкости, укорачивая длину труб и добавляя колена и петли к своим трубопроводным системам, что заставляет жидкость замедляться при столкновении с поворотами. Насосы также можно запрограммировать на постепенное увеличение или уменьшение давления жидкости. Если клапан необходимо закрыть, операторы системы могут сначала уменьшить скорость жидкости, чтобы гарантировать, что любые нарушения потока не вызовут чрезмерного удара.

Обучение на рабочем месте имеет большое значение для предотвращения или смягчения последствий гидравлического удара. Каждый учебный процесс должен включать в себя обучение операторов системы правильному открытию и закрытию клапанов, правильному проведению процедур запуска и остановки, а также тому, как прогнозировать, обнаруживать гидравлический удар и реагировать на него.

Если модернизация трубопроводной системы невозможна, коммерческие предприятия могут установить гасители гидравлического удара на стыках труб, наиболее подверженных гидравлическому удару. Предохранители от гидравлических ударов представляют собой внешние компоненты, которые можно устанавливать между стыками труб. Когда клапан внезапно закрывается, быстро движущаяся жидкость, которой некуда деваться, может стучать и дрожать внутри трубы, иногда с катастрофическими последствиями. Благодаря гасителю гидравлического удара этой жидкости теперь есть куда уходить, а не возвращаться туда, откуда она пришла, и любой удар, вызванный внезапной остановкой, поглощается подвижным поршнем внутри заполненной воздухом камеры.

Предотвращение гидравлических ударов в жилых помещениях

Чтобы предотвратить гидравлический удар в доме, домовладельцы могут установить в своих системах трубопроводов редукционные клапаны, такие как шаровые краны или поворотные клапаны. Воздушные камеры также могут помочь уменьшить ударные волны давления — как и гасители гидравлического удара, это внешние компоненты, которые могут быть установлены между действиями трубы под перпендикулярным углом и дают движущейся жидкости куда-то двигаться, когда она сталкивается с внезапным разрушением.

Как правило, лучше всего закрепить любые незакрепленные трубы в доме, поскольку даже легкая вибрация может привести к смещению незакрепленных труб с опор или повреждению находящихся рядом предметов. Как только ослабленная, шумная труба закреплена, домовладельцы могут обнаружить, что их проблема с гидравлическим ударом не так серьезна, как они могли подумать. Однако, если шум и вибрация, вызванные разрывами жидкости, сохраняются, рекомендуются другие методы лечения, такие как установка воздушных камер или редукционных клапанов.

Клапаны, склонные к гидравлическому удару

Существуют определенные типы клапанов, которые с большей вероятностью могут вызвать гидравлический удар. Из-за своей конструкции следующие типы клапанов склонны к быстрому открытию и закрытию (или захлопыванию) и, следовательно, с большей вероятностью вызовут скачки давления.

• Электромагнитные клапаны
• Обратные клапаны
• Запорные клапаны с пневматическим приводом, такие как шаровые краны или дисковые затворы

Клапаны для предотвращения гидравлического удара

• Обратные клапаны без хлопка функционируют аналогично обычным обратным клапанам, но предназначены для закрытия без хлопка.
• Клапаны с электрическим приводом обычно вращаются медленнее, чем клапаны с пневматическим приводом, и поэтому менее подвержены гидравлическим ударам.

Оборудование для предотвращения гидравлического удара

Существует несколько аксессуаров или компонентов, которые могут уменьшить гидравлический удар, если модернизация трубопроводной системы невозможна.

• Предохранители от гидравлических ударов, упомянутые выше , представляют собой внешние приспособления, которые имеют воздушную камеру, оснащенную скользящим поршнем, который может поглощать скачки давления, амортизируясь воздухом в камере за его пределами.
• Бесшумные или безотказные обратные клапаны закрываются, когда перепад давления на затворе уменьшается, а не закрываются из-за обратного потока, как обратные клапаны с поворотным или наклонным диском. Обратные клапаны без хлопка позволяют потоку жидкости замедляться, что снижает импульс жидкости до того, как клапан полностью закроется, и предотвращает обратный поток. Этот тип клапана рекомендуется для вертикальных трубопроводов, так как клапаны, работающие под действием силы тяжести, здесь менее эффективны.
• Регуляторы давления воды могут гарантировать, что давление жидкости не превышает 60 фунтов на квадратный дюйм. Это особенно важно для жилых домов, где давление воды должно падать от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм.

Вскипание и гидравлический удар

Вспышка — явление характерное для паровых систем, хотя оно похоже на гидравлический удар. Это происходит, когда пар конденсируется в жидкость и накапливается внутри трубопровода, а затем быстро испаряется из-за повышения температуры, тем самым увеличивая давление внутри трубопровода. Результаты могут имитировать гидравлический удар, начиная от легкой вибрации и заканчивая громоподобными ударами и даже обрушением трубопроводной системы.

Расчет давления гидравлического удара

Первым шагом в предотвращении гидравлического удара является расчет его вероятности. Будь то в коммерческом или жилом помещении, вы можете рассчитать потенциальное давление гидравлического удара, измерив стандартное давление жидкости, протекающей по вашей системе трубопроводов. Если у вас есть эта информация, давление гидравлического удара можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

∆H — изменение давления напора
∆V — изменение скорости потока жидкости
a = скорость звука в среде
g = гравитационная постоянная

Пример:
a = 4864 фута в секунду
g = 32,2 фута в секунду
∆V = 5 футов в секунду
∆H будет 756 футов (328 фунтов на кв. дюйм)

Основные аспекты проектирования трубопроводов

При установке или изменении конфигурации трубопроводной системы проектировщики системы могут принять некоторые превентивные меры для снижения вероятности гидравлического удара.

• Установите воздушные камеры или гасители гидравлического удара на стыках труб.