معوض المطرقة المائية في أنظمة إمداد المياه الداخلية FAR. معوضات المطرقة المائية معوضات الصدمات الهيدروليكية

(VT.CAR19.I) تم تصميم ممتص المطرقة المائية الغشائي VT.CAR 19 للتعويض عن ارتفاع الضغط الذي يحدث أثناء الفتح أو الإغلاق المفاجئ لصمامات الإغلاق في أنظمة إمدادات المياه السكنية. يلعب الجهاز أيضًا دور خزان التمدد، حيث يستقبل حجم الماء الزائد الذي يحدث في الأنابيب أثناء التسخين الطبيعي في حالة عدم تناول الماء. معوض المطرقة المائية VT.CAR 19 عبارة عن خزان مصغر مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304L مع غشاء فاصل داخلي مصنوع من المطاط الصناعي EPDM. تضمن التحدبات الصغيرة الموجودة على سطح الغشاء اتصالها الفضفاض بالجسم وأقصى مساحة تلامس للغشاء مع الوسط المنقول. تبلغ سعة ممتص المطرقة المائية VT.CAR 19 0.162 لترًا، ويبلغ ضبط المصنع للضغط في غرفة الهواء 3.5 بار، والحد الأقصى لضغط التشغيل في مصدر المياه المحمي للشقة هو 10 بار، والحد الأقصى للضغط أثناء المطرقة المائية هو 20 بار، الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل 100 درجة مئوية. قطر خيط التوصيل هو 1/2". أبعاد المنتج (الارتفاع × القطر) هي 112 × 88 مم. يوفر إعداد المصنع الحماية لخطوط الأنابيب مع ضغط تشغيل اسمي يبلغ 3 بار. عند استخدام المعوض في الأنظمة مع معلمات أخرى، يجب إعادة تكوين الخزان بحيث يتجاوز الضغط في غرفة الهواء الضغط الاسمي بمقدار 0.5 بار.

معلومات عامة عن المطرقة المائية

المطرقة المائية هي تغير مفاجئ في ضغط السائل الذي يتدفق في خط أنابيب الضغط والذي يحدث عندما يكون هناك تغير مفاجئ في سرعة التدفق. بمعنى أكثر شمولاً، المطرقة المائية هي تناوب سريع بين "القفزات" و"الانخفاضات" في الضغط، مصحوبًا بتشوه جدران السائل والأنابيب، بالإضافة إلى تأثير صوتي مشابه لضرب أنبوب فولاذي بمطرقة. مع الصدمات الهيدروليكية الضعيفة، يظهر الصوت في شكل نقرات "معدنية"، ولكن حتى مع وجود مثل هذه الصدمات التي تبدو غير مهمة، يمكن أن يزيد الضغط في خط الأنابيب بشكل كبير.

ويمكن توضيح مراحل المطرقة المائية بالمثال التالي ( رسم بياني 1): اسمح بتركيب صنبور أو خلاط ذو رافعة واحدة في نهاية خط أنابيب الشقة المتصل برافعة المنزل (هذه الخلاطات على وجه التحديد هي التي تسمح لك بإيقاف التدفق بسرعة نسبيًا).

رسم بياني 1. مراحل المطرقة المائية

عند إغلاق الصنبور، تحدث العمليات التالية:

1. أثناء فتح الصنبور، يتحرك السائل عبر خط أنابيب الشقة بسرعة " ν " في الوقت نفسه، يكون الضغط في الناهض وخط أنابيب الشقة هو نفسه ( ص).
2. عندما يتم إغلاق الصنبور ويتباطأ التدفق فجأة، تتحول الطاقة الحركية للتدفق إلى عمل تشوه لجدران الأنبوب والسائل. تتمدد جدران الأنبوب وينضغط السائل مما يؤدي إلى زيادة الضغط به Δص(ضغط الصدمة). وتسمى المنطقة التي زاد فيها الضغط منطقة الضغط بواسطة موجة الصدمة، ويسمى قسمها الأقصى مقدمة موجة الصدمة. تنتشر جبهة موجة الصدمة نحو الناهض بسرعة "c". وهنا أود أن أشير إلى أن افتراض عدم قابلية ضغط الماء، المعتمد في الحسابات الهيدروليكية، لا ينطبق في هذه الحالة، لأن الماء الحقيقي هو سائل قابل للانضغاط بنسبة ضغط حجمية تبلغ 4.9x10 -10 1/Pa. أي أنه عند ضغط 20400 بار (2040 ميجاباسكال)، ينخفض ​​حجم الماء إلى النصف.
3. عندما تصل مقدمة موجة الصدمة إلى الناهض، سيتم ضغط كل السائل الموجود في خط أنابيب الشقة، وسيتم تمديد جدران خط أنابيب الشقة.
4. حجم السائل في نظام المنزل أكبر بكثير مما هو عليه في أسلاك الشقة، لذلك عندما تصل مقدمة موجة الصدمة إلى الناهض، يتم تخفيف ضغط السائل الزائد في الغالب بسبب توسيع المقطع العرضي والشمول من إجمالي حجم السائل في نظام المنزل. يبدأ الضغط في خط أنابيب الشقة بالتعادل مع الضغط الصاعد. ولكن في الوقت نفسه، فإن خط أنابيب الشقة، بسبب مرونة مادة الجدار، يستعيد المقطع العرضي الأصلي، وضغط السائل والضغط عليه في الناهض. تمتد منطقة إزالة التشوه من جدران خط الأنابيب باتجاه الصنبور بسرعة " مع».
5. في الوقت الذي يكون فيه الضغط في خط أنابيب الشقة مساويا للضغط الأولي، وكذلك سرعة السائل، سيتم عكس اتجاه التدفق ("نقطة الصفر").
6. الآن السائل في خط الأنابيب بسرعة " ν "يميل إلى "الابتعاد" عن الصنبور. تظهر "منطقة تخلخل موجة الصدمة". في هذه المنطقة تكون سرعة التدفق صفراً، ويصبح ضغط السائل أقل من الضغط الأولي، مما يؤدي إلى ضغط جدران الأنابيب (انخفاض القطر). يتحرك الجزء الأمامي من منطقة الفراغ نحو الناهض بسرعة " مع" عند معدل تدفق أولي كبير، يمكن أن يؤدي الفراغ في الأنبوب إلى انخفاض الضغط تحت الضغط الجوي، وكذلك إلى انتهاك استمرارية التدفق (التجويف). في هذه الحالة، تظهر فقاعة التجويف في خط الأنابيب بالقرب من الصنبور، مما يؤدي انهيارها إلى حقيقة أن ضغط السائل في منطقة موجة الصدمة المنعكسة يصبح أكبر من نفس المؤشر في موجة الصدمة المباشرة.
7. عندما يتم الوصول إلى جبهة الضغط لموجة الصدمة للناهض، تكون سرعة التدفق في خط أنابيب الشقة صفرًا، ويكون ضغط السائل أقل من الضغط الأولي وأقل من الضغط في الناهض. يتم ضغط جدران خط الأنابيب.
8. يؤدي اختلاف الضغط بين السائل الموجود في الناهض وخط أنابيب الشقة إلى تدفق السائل إلى خط أنابيب الشقة ومساواة الضغوط بالقيمة الأصلية. وفي هذا الصدد، تبدأ جدران الأنبوب أيضًا في اتخاذ شكلها الأصلي. هكذا تتشكل موجة الصدمة المنعكسة، وتتكرر الدورات مرة أخرى حتى الانقراض الكامل. في هذه الحالة، لا تتجاوز الفترة الزمنية التي تحدث خلالها جميع مراحل ودورات المطرقة المائية، كقاعدة عامة، 0.001-0.06 ثانية. قد يختلف عدد الدورات ويعتمد على خصائص النظام.

على أرز. 2وتظهر مراحل المطرقة المائية بيانيا.

أرز. 2. الرسوم البيانية لتغيرات الضغط أثناء المطرقة المائية.

جدول ل أرز. 2 أيُظهر تطور الصدمة الهيدروليكية عندما لا يقل ضغط السائل في منطقة تفريغ موجة الصدمة عن الضغط الجوي (الخط 0).

جدول ل أرز. 2بيعرض موجة صدمة، حيث تكون منطقة الفراغ أقل من الضغط الجوي، ولكن لا يتم انتهاك الاستمرارية الهيدروليكية للوسط. في هذه الحالة، يكون ضغط السائل في منطقة الفراغ أقل من الضغط الجوي، ولكن لم يتم ملاحظة تأثير التجويف.

جدول ل الشكل 2 جيمثل الحالة التي تنقطع فيها الاستمرارية الهيدروليكية للتدفق، أي يتم تشكيل منطقة التجويف، والتي يؤدي انهيارها اللاحق إلى زيادة الضغط في موجة الصدمة المنعكسة.

أنواع الصدمات الهيدروليكية وأحكام التصميم الأساسية

اعتمادًا على السرعة التي يغلق بها صمام الإغلاق الموجود على خط الأنابيب، يمكن أن تكون المطرقة المائية "مباشرة" أو غير مباشرة. "المباشر" هو التأثير الذي يتم فيه حظر التدفق في وقت أقصر من فترة التأثير، أي أن الشرط قد تم استيفاءه:

تي 3 ≥ 2 لتر/ثانية،

أين تي 3- وقت إغلاق جهاز الإغلاق، s؛ ل- طول خط الأنابيب من جهاز الإغلاق إلى النقطة التي يتم فيها الحفاظ على الضغط المستمر (في الشقة - إلى الناهض)، م؛ مع- سرعة موجة الصدمة، م/ث.

خلاف ذلك، تسمى المطرقة المائية غير مباشرة. في حالة التأثير غير المباشر، يكون ارتفاع الضغط أصغر بكثير من حيث الحجم، نظرًا لأن جزءًا من طاقة التدفق يتم إخماده بواسطة التسرب الجزئي عبر عنصر الإغلاق.

اعتمادا على درجة انسداد التدفق، يمكن أن تكون المطرقة المائية كاملة أو غير كاملة. الضربة الكاملة هي تلك التي يقوم فيها عضو الإغلاق بمنع التدفق تمامًا. إذا لم يحدث هذا، أي أن جزءًا من التدفق يستمر في التدفق عبر صمام الإغلاق، فستكون مطرقة الماء غير مكتملة. في هذه الحالة، فإن السرعة المحسوبة لتحديد حجم الصدمة الهيدروليكية ستكون الفرق في معدلات التدفق قبل وبعد الحجب. يمكن تحديد حجم زيادة الضغط أثناء الصدمة الهيدروليكية الكاملة المباشرة بواسطة الصيغة N.E. جوكوفسكي (في الأدبيات التقنية الغربية تُنسب الصيغة إلى عليفي وميشود):

Δp = ρ ν ج، باسكال,

أين ρ - كثافة السائل المنقول، كجم/م3؛ ν - سرعة السائل المنقول قبل لحظة الكبح المفاجئ، م/ث؛ مع- سرعة انتشار موجة الصدمة، م/ث.

بدورها، يتم تحديد سرعة انتشار موجة الصدمة c بالصيغة:

أين ج 0- سرعة انتشار الصوت في السائل (للماء – 1425 م/ث، للسوائل الأخرى يمكن أخذها حسب طاولة 1); د- قطر خط الأنابيب، م؛ δ - سمك جدار الأنابيب، م؛ ه- المعامل الحجمي لمرونة السائل (يمكن أخذه وفقاً لـ طاولة 2)، السلطة الفلسطينية؛ يتناول الطعام- معامل مرونة مادة جدار الأنبوب، Pa (يمكن أخذه وفقًا لـ طاولة 3).

الجدول 1. خصائص السائل

الجدول 2. خصائص مواد جدار الأنابيب

إذا أخذنا في الاعتبار أن سرعة المياه في الأنظمة السكنية يجب ألا تتجاوز 3 م / ث (البند 7.6. SNiP 2.04.01)، فمن الممكن بالنسبة لخطوط الأنابيب المصنوعة من مواد مختلفة حساب مقدار زيادة الضغط مع احتمال مطرقة مائية كاملة مباشرة. يتم تقديم هذه البيانات الموجزة لبعض الأنابيب في طاولة 3.

الجدول 3. زيادة الضغط أثناء المطرقة المائية بسرعة تدفق 3 م/ث

مادة الأنابيب وأبعادها	سرعة موجة الصدمة، م/ث	Δص، حاجِز
بوليمر معدني
بولي ايثيلين
البولي بروبلين
الصلب (أنابيب VGP العادية)

مع المطرقة المائية غير المباشرة، يتم حساب زيادة الضغط باستخدام الصيغة:

في طاولة 4يتم إعطاء متوسط ​​وقت الاستجابة لتجهيزات الشقة الرئيسية. لكل نوع من هذا التركيب، يتم حساب طول خط الأنابيب، وبعد ذلك تتوقف المطرقة المائية عن أن تكون مباشرة.

الجدول 4. طول قسم التأثير المباشر لصمامات إغلاق المياه

	نوع تجهيزات الشقة	أوقات الاستجابة	طول قسم التأثير المباشر، م
			لخطوط الأنابيب غير المعدنية	لخطوط الأنابيب المعدنية
	صنبور رافعة أو خلاط
	مفتاح الدش (المحول)
	صمام الملف اللولبي للغسالة
	صمام الملف اللولبي غسالة الأواني
	صمام الملف اللولبي لحماية التسرب (1/2 بوصة)
	صمام ملء المرحاض

العواقب المحتملة للمطرقة المائية

في الشبكات السكنية، لا يؤدي حدوث المطرقة المائية، بطبيعة الحال، إلى عواقب مدمرة واسعة النطاق كما هو الحال في خطوط الأنابيب الرئيسية ذات القطر الكبير. ومع ذلك، حتى هنا يمكن أن تسبب الكثير من المتاعب والخسائر إذا لم تأخذ في الاعتبار إمكانية حدوثها.

يمكن أن تتسبب الصدمات الهيدروليكية المتكررة بشكل دوري في الأنابيب السكنية في حدوث المشكلات التالية:

- تقليل عمر خدمة خطوط الأنابيب. يتم تحديد عمر الخدمة القياسي لخطوط الأنابيب الداخلية من خلال مجموعة الخصائص (درجة الحرارة والضغط والوقت) التي يتم فيها تشغيل الأنبوب. حتى مثل هذه الزيادات والانخفاضات في الضغط على المدى القصير، ولكنها متكررة في كثير من الأحيان، والتي تحدث أثناء الصدمة الهيدروليكية، تشوه بشكل كبير صورة ظروف تشغيل خط الأنابيب، مما يقلل من فترة تشغيله الخالي من المشاكل. وهذا ينطبق إلى حد كبير على خطوط الأنابيب البوليمرية ومتعددة الطبقات؛

- الضغط على الحشيات والأختام في التركيبات وموصلات خطوط الأنابيب. عناصر مثل مخفضات ضغط المكبس، والصمامات الكروية، والصمامات والخلاطات ذات حلقات الغدة المطاطية، وحلقات الختم من تجعيد وموصلات الضغط، وكذلك حلقات شبه التركيبات ("المرأة الأمريكية") معرضة لذلك. في عدادات المياه السكنية، يمكن أن يؤدي الضغط على حلقة الختم بين غرفة القياس وآلية العد إلى دخول المياه إلى آلية العد (الشكل 3)؛

أرز. 3. دخول الماء إلى آلية عد عداد المياه نتيجة الضغط على الحشية

– حتى مطرقة مائية واحدة يمكنها تعطيل أدوات التحكم والقياس المثبتة في الشقة تمامًا. على سبيل المثال، يعد انحناء إبرة مقياس الضغط بسبب التفاعل مع الدبوس المحدد علامة واضحة على حدوث مطرقة مائية (الشكل 4)؛

أرز. 4. تلف نموذجي لمقياس الضغط بسبب الصدمة الهيدروليكية

- كل مطرقة مائية في خط أنابيب سكني مصنوع من مواد بوليمر، مصنوعة من موصلات مجعدة أو مضغوطة أو منزلقة، تؤدي حتماً إلى "انزلاق" مجهري للموصل من خط الأنابيب. في النهاية، قد تأتي لحظة تصبح فيها المطرقة المائية التالية حرجة - الأنبوب "يخرج" تمامًا من الموصل (الشكل 5)؛

أرز. 5. فشل وصلة التجعيد MPT نتيجة المطرقة المائية

– غالبًا ما تكون ظاهرة التجويف، التي يمكن أن تصاحب المطرقة المائية، سببًا في ظهور التجاويف في جسم البكرة والصمام. إن انهيار فقاعات الفراغ أثناء التجويف ببساطة "يقضم" قطعًا معدنية من السطح الذي تتشكل عليه. ونتيجة لذلك، يتوقف التخزين المؤقت عن أداء وظيفته، أي أن ضيق جهاز الإغلاق مكسور. وسوف يفشل جسم هذه التركيبات بسرعة كبيرة (الشكل 6)؛

أرز. 6. تدمير التجويف للسطح الداخلي للتفريغ أمام صمام الملف اللولبي

– هناك خطر خاص على خطوط الأنابيب السكنية المصنوعة من أنابيب متعددة الطبقات وهو منطقة تصريف موجة الصدمة أثناء الصدمة الهيدروليكية. إذا كانت الطبقة اللاصقة ذات نوعية رديئة أو كانت هناك مناطق غير لاصقة، فإن الفراغ المتكون في الأنبوب يمزق الطبقة الداخلية للأنبوب، مما يؤدي إلى "انهياره" (الشكل 7، 8).

أرز. 7. متعدد الطبقات أنابيب البولي بروبلين، تضررت بمطرقة المياه

أرز. 8. أنابيب البوليمر المعدنية "المنهارة".

عند انهياره جزئيًا، سيستمر الأنبوب في أداء وظيفته، ولكن بمقاومة هيدروليكية أكبر بكثير. ومع ذلك، يمكن أن يحدث الانهيار الكامل أيضًا - في هذه الحالة، سيتم حظر الأنبوب بطبقته الداخلية. لسوء الحظ، لا يتطلب GOST 53630-2009 "أنابيب الضغط متعددة الطبقات" اختبار عينات الأنابيب عند ضغط داخلي أقل من الضغط الجوي. ومع ذلك، فإن عددا من الشركات المصنعة، التي تدرك هذه المشكلة، تدرج في المواصفات الفنية شرطا إلزاميا بشأن فحص الأنبوب تحت الفراغ. على وجه الخصوص، يتم توصيل كل لفة من أنابيب VALTEC متعددة الطبقات بمضخة تفريغ، مما يرفع الضغط المطلق في الأنبوب إلى 0.2 ضغط جوي (-0.8 بار). بعد ذلك، باستخدام الضاغط، يتم دفع كرة من رغوة البوليسترين بقطر أصغر قليلاً من القطر الداخلي التصميمي للأنبوب عبر الأنبوب. يتم رفض وتدمير اللفات التي لم تتمكن الكرة من خلالها المرور من خلالها بلا رحمة؛

– الخطر الآخر يكمن في وجود خطوط أنابيب الماء الساخن الداخلية بسبب مطرقة الماء. وكما هو معروف فإن درجة غليان الماء تعتمد بشكل كبير على الضغط ( طاولة 5).

الجدول 5. اعتماد درجة حرارة غليان الماء على الضغط

إذا، على سبيل المثال، يتلقى خط أنابيب الشقة الماء الساخنعند درجة حرارة 70 درجة مئوية، وفي منطقة الخلخلة للمطرقة المائية ينخفض ​​الضغط إلى قيمة مطلقة قدرها 0.3 ضغط جوي، ثم في هذه المنطقة يتحول الماء إلى بخار. بالنظر إلى أن حجم البخار في الظروف العادية أكبر بحوالي 1200 مرة من حجم نفس كتلة الماء، فمن المتوقع أن تؤدي هذه الظاهرة إلى زيادة أكبر في الضغط في منطقة ضغط موجة الصدمة.

طرق الحماية من المطرقة المائية في أنظمة الشقق

الطريقة الأكثر فعالية وموثوقية للحماية من المطرقة المائية هي زيادة الوقت الذي يوقف فيه صمام الإغلاق التدفق. يتم استخدام هذه الطريقة على خطوط الأنابيب الرئيسية. الإغلاق السلس للصمام لا يسبب أي اضطرابات مدمرة في التدفق ويلغي الحاجة إلى تركيب أجهزة تخميد ضخمة ومكلفة. في أنظمة الشقق، هذه الطريقة ليست مقبولة دائمًا، لأن أصبحت الخلاطات ذات الرافعة "ذات الذراع الواحدة" وصمامات الملف اللولبي للأجهزة المنزلية وغيرها من التركيبات القادرة على إيقاف التدفق في فترة زمنية قصيرة راسخة في حياتنا اليومية. وفي هذا الصدد، يجب تصميم أنظمة هندسة الشقق، الموجودة بالفعل في مرحلة المشروع، مع الأخذ بعين الاعتبار مخاطر المطرقة المائية. لا يتم استخدام التدابير البناءة، مثل استخدام الإدخالات المرنة وحلقات التوسيع والموسعات، على نطاق واسع. الأكثر شيوعًا في الوقت الحاضر هي التركيبات المصممة خصيصًا لهذا الغرض - ممتصات المطرقة المائية (المكبس، الشكل 9 أ، والغشاء، الشكل 9 ب) أو الزنبرك (الشكل 9 ج).

أرز. 9. أنواع ممتصات المطرقة المائية

في المخمدات الهوائية، يتم إطفاء الطاقة الحركية لتدفق السائل بواسطة طاقة ضغط الهواء، والتي يتغير ضغطها بشكل ثابت مع مؤشر K = 1.4. يتم تحديد حجم غرفة الهواء للمخمد الهوائي من التعبير:

حيث P 0 هو الضغط الأولي في غرفة الهواء، P K هو الضغط النهائي (النهائي) في غرفة الهواء. في الصيغة أعلاه، الجانب الأيسر هو تعبير عن الطاقة الحركية لتدفق السوائل، والجانب الأيمن هو طاقة ضغط الهواء.

تم العثور على معلمات الزنبرك لمعوضات الزنبرك من التعبير:

حيث D pr هو متوسط ​​قطر الزنبرك، I هو عدد دورات الزنبرك، G هو معامل القص، F k هي القوة النهائية المؤثرة على الزنبرك، F 0 هي القوة الأولية المؤثرة على الزنبرك.

من بين المصممين والقائمين بالتركيب، هناك رأي مفاده أن صمامات الفحص ومخفضات الضغط لديها أيضًا القدرة على امتصاص المطرقة المائية.

في الواقع، تعمل صمامات الفحص، التي تقطع جزءًا من خط الأنابيب في لحظة الانسداد المفاجئ للتدفق، على تقليل الطول المقدر لخط الأنابيب، وتحول الضربة المباشرة إلى ضربة غير مباشرة ذات طاقة أقل. ومع ذلك، عند الإغلاق بشكل حاد تحت تأثير مرحلة ضغط موجة الصدمة، يتحول الصمام نفسه إلى سبب مطرقة مائية في خط الأنابيب الموجود أمامه. أثناء مرحلة الفراغ، يفتح الصمام مرة أخرى، واعتمادًا على نسبة أطوال الأنابيب قبل الصمام وبعده، قد تأتي لحظة تتراكم فيها موجات الصدمة للقسمين، مما يزيد من ارتفاع الضغط. لا يمكن أن تكون مخفضات ضغط المكبس بمثابة ممتصات صدمات هيدروليكية بسبب القصور الذاتي العالي - بسبب عمل قوى الاحتكاك في أختام المكبس، فهي ببساطة ليس لديها الوقت للرد على التغير الفوري في الضغط. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج علب التروس هذه إلى الحماية من المطرقة المائية، مما يؤدي إلى ضغط حلقات الختم من مقاعد المكبس.

تتمتع مخفضات الضغط الغشائية بالقدرة على امتصاص طاقة المطرقة المائية جزئيًا، ولكنها مصممة لتأثيرات قوة مختلفة تمامًا، لذا فإن العمل على تثبيط المطرقة المائية المتكررة سوف يؤدي إلى توقفها عن العمل بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التداخل الحاد لعلبة التروس أثناء موجة الصدمة، كما في حالة فحص الصمام، لظهور موجة صدمية في المنطقة التي تصل إلى علبة التروس، غير محمية بغشاء.

من بين أشياء أخرى، تؤدي مخمدات مطرقة المياه في الشقة، بالإضافة إلى أداء مهمتها الرئيسية، العديد من الوظائف المهمة للتشغيل الآمن لخطوط أنابيب الشقق. ستتم مناقشة هذه الوظائف باستخدام مثال ممتص الصدمات الهيدروليكي الغشائي VALTEC VT.CAR19 (الشكل 10).

المثبط المطرقة المائية VT.CAR19

أرز. 10. المثبط المطرقة المائية VALTEC VT.CAR19

يتكون مخمد المطرقة المائية السكنية VALTEC VT.CAR19 هيكليًا (الشكل 11) من جسم كروي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304L ( 1 ) ، مع غشاء EPDM ملفوف ( 2 ). بفضل التحدبات الصغيرة على سطح الغشاء، يتم ضمان اتصاله الفضفاض بالجسم والحد الأقصى لمنطقة الاتصال للغشاء مع الوسيط المنقول. غرفة الهواء للمخمد تكون عند ضغط المصنع 3.5 بار، مما يوفر الحماية لخطوط الأنابيب السكنية التي لا يتجاوز ضغطها 3 بار. يمكن للمثبط أيضًا حماية خطوط الأنابيب بضغط عمل يصل إلى 10 بار، ولكن في هذه الحالة من الضروري استخدام مضخة متصلة بالحلمة ( 3 ) زيادة الضغط في غرفة الهواء إلى 10.5 بار. في الحالات التي يكون فيها ضغط التشغيل في الشبكة السكنية أقل من 3 بار ينصح من خلال الحلمة ( 3 ) قم بتحرير بعض الهواء من الغرفة إلى قيمة براب + 0.5 بار.

الشكل 11. تصميم مخمد VALTEC VT.CAR19

تحديدوترد الأبعاد الشاملة للمخمد في طاولة 6.

الجدول 6. الخصائص التقنية لـ VALTEC VT.CAR19

	اسم مميز		معنى
	حجم العمل
	قيمة المصنع للضغط المسبق في غرفة الهواء
	أقصى ضغط عند المطرقة المائية
	الحد الأقصى لضغط التشغيل في خط الأنابيب السكني المحمي
	نطاق درجة حرارة بيئة العمل
	الأبعاد (انظر الرسم):
	ح – الارتفاع
	س – القطر
	ز – ربط الخيط
	مادة:
		الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304L
	غشاء

المثبط قادر على حماية خطوط الأنابيب من المطرقة المائية، حيث يزيد الضغط إلى 20 بار، لذلك، قبل تثبيت المثبط، من الضروري التحقق من حجم المطرقة المائية التي يمكن أن تحدث في خط أنابيب سكني معين. يمكن حساب حساب الضغط المحتمل أثناء المطرقة المائية Рг باستخدام الصيغة:

، حاجِز

يتم أخذ نسبة Ewater/Eat لخطوط الأنابيب المصنوعة من مواد مختلفة وفقًا لـ طاولة 2.

يحمي مخمد VT.CAR19 بشكل موثوق خطوط أنابيب الشقق من المطرقة المائية، نظرًا لميزات تصميمه، فهو قادر على امتصاص الماء الزائد المتولد عند تسخين الماء البارد الوارد أثناء انقطاع استخدام المياه. على سبيل المثال، إذا تم توفير مياه بدرجة حرارة +5 درجة مئوية إلى شقة مجهزة عند المدخل بمخفض أو صمام فحص، وتم تسخينها طوال الليل حتى 25 درجة مئوية (درجة حرارة الهواء المعتادة في الحمام)، فإن الضغط في قسم القطع من خط الأنابيب سيزداد بمقدار:

ΔP = β ر Δt/β v = 0.00015 · (25 – 5) / 4.9 · 10 –9 = 61.2 بار.

في الصيغة المحددة β رهو معامل التمدد الحراري للماء، و β v هو معامل الضغط الحجمي للماء (مقلوب معامل المرونة). لا تأخذ الصيغة في الاعتبار التمدد الحراري لمادة الأنبوب نفسه، لكن الممارسة تبين أن كل درجة زيادة في درجة حرارة الماء في خط الأنابيب تزيد الضغط من 2 إلى 2.5 بار.

هذا هو المكان الذي تكون فيه الوظيفة الثانية لمثبط المطرقة المائية الغشائية مطلوبة. من خلال امتصاص بعض الماء من خط أنابيب التدفئة، فإنه سيخفف من الحمل الزائد ويساعد على تجنب حالات الطوارئ. في طاولة 7تم توضيح الحد الأقصى لأطوال خطوط الأنابيب المحمية بواسطة المثبط VT.CAR19 من التمدد الحراري للسائل.

الجدول 7. الحد الأقصى لطول خطوط الأنابيب المحمية من التمدد الحراري (عند ΔТ = 20 درجة مئوية)

أما بالنسبة لخطوط أنابيب إمدادات المياه الساخنة السكنية، هنا أيضًا يؤدي المخمد VT.CAR19 مهمة مهمة تتمثل في منع الماء من الغليان في منطقة تفريغ موجة الصدمة. ومن خلال امتصاص طاقة الصدمة الهيدروليكية، يزيل المخمد هذا الخطر.

يتم تحقيق أكبر قدر من الكفاءة لامتصاص المطرقة المائية عندما يتم تركيبه مباشرة أمام التركيبات المحمية. في هذه الحالة، يتم استبعاد احتمال حدوث مطرقة مائية تمامًا (الشكل 12).

أرز. 12. تركيب المخمدات أمام الأجهزة المحمية مباشرة

في أنظمة الشقق حيث لا تحتوي خطوط الأنابيب على طول كبير، يُسمح بتركيب مخمد واحد لكل مجموعة من الأجهزة. وفي هذه الحالة يجب التأكد من أن الطول الإجمالي لمقاطع خط الأنابيب المحمية بواسطة مخمد واحد لا يتجاوز القيم المبينة في طاولة 8.

الجدول 8. طول أقسام خط الأنابيب المحمية بواسطة مخمد واحد

إذا تم تجاوز القيم الموضحة في الجدول، فمن الضروري تثبيت ليس واحدا، ولكن عدة مخمدات. في الحالة التي يتجاوز فيها الضغط التصميمي أثناء المطرقة المائية الحد الأقصى للضغط المسموح به لمخمد معين (20 بار لـ VT.CAR19)، يجب اختيار نوع آخر من الأجهزة بخصائص قوة أعلى.

وفقًا للبند 7.1.4. SP 30.13330.2012 "إمدادات المياه الداخلية والصرف الصحي للمباني"، التي دخلت أحكامها حيز التنفيذ في 1 يناير 2013، يجب أن يضمن تصميم إمدادات المياه وصمامات الإغلاق فتح وإغلاق تدفق المياه بشكل سلس. لكن هذا المطلب من غير المرجح أن يتحقق، لأنه تقدم التجارة للمقيمين مجموعة كبيرة من التركيبات والأجهزة التي يستحيل فيها التنظيم السلس. مع أخذ ذلك في الاعتبار، فإن منظمات التصميم والبناء الرائدة في بلدنا توفر بالفعل إمكانية تركيب ماصات المطرقة المائية السكنية في مشاريعها. على سبيل المثال، يقوم DSK-1 في مدينة موسكو بإعادة هيكلة الإنتاج لتنفيذ وحدات إدخال إمدادات المياه السكنية وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. 13.

أرز. 13. وحدة مدخل إمداد المياه للشقة

في مؤخراوتتزايد التقارير عن تدمير بعض عناصر نظام التدفئة أو السباكة. وكان سبب الفشل المطرقة المائية. معوض المطرقة المائية (الممتص) يخلصك من مثل هذه المشاكل. ما هو نوع هذا الجهاز وكيف وأين يتم تثبيته - اقرأ هذه المقالة.

ما هي المطرقة المائية في خط الأنابيب وأسبابها

مطرقة الماء- هذه زيادة حادة في الضغط في أنظمة نقل السائل، والتي تحدث عندما يكون هناك تغيير حاد في سرعة حركة السائل. يمكن أن يؤدي ارتفاع الضغط إلى تدمير بعض عناصر النظام. تحدث الأعطال عندما يتم تجاوز قوة الشد للاتصال أو المادة.

إذا تحدثنا عن منازلنا وشققنا، تحدث المطرقة المائية في أنظمة التدفئة وإمدادات المياه. في أنظمة التدفئة في المنازل الخاصة - عند تشغيل أو إيقاف مضخة الدوران. نعم، لا يشكل ضغطاً من تلقاء نفسه. لكن التسارع الحاد أو التوقف المفاجئ لسائل التبريد هو الحمل الذي يؤثر على جدران الأنابيب والأجهزة القريبة. في أنظمة التدفئة المغلقة يكلف. يعوض المطرقة المائية إذا كانت المضخة قريبة. في هذه الحالة، قد لا تكون هناك حاجة لأجهزة إضافية. يمكنك التحقق من الحاجة إلى تثبيت المعوض باستخدام مقياس الضغط. إذا لم تتحرك الإبرة أو تحركت بشكل ملحوظ، فكل شيء على ما يرام.

السبب الأكثر شيوعًا للمطرقة المائية هو إغلاق الصنبور فجأة.

في أنظمة التدفئة المركزية، تحدث المطرقة المائية عندما يتم إغلاق المخمد فجأة عند فتح الصنابير بسرعة لملء النظام بعد الإصلاح/الوقاية. وفقا للقواعد، ينبغي أن يتم ذلك ببطء وتدريجيا، ولكن في الواقع يحدث الأمر بشكل مختلف...

في إمدادات المياه، تحدث المطرقة المائية حتى عند إغلاق الصنبور أو صمام الإغلاق الآخر فجأة. يتم الحصول على "تأثيرات" أكثر وضوحًا في الأنظمة المملوءة بالهواء. عندما يتحرك الماء، فإنه يضرب الجيوب الهوائية، مما يخلق أحمال صدمات إضافية. قد نسمع أصوات طقطقة أو طقطقة. وإذا تم توجيه إمدادات المياه بأنابيب بلاستيكية، أثناء التشغيل، يمكنك ملاحظة كيف تهتز هذه الأنابيب. هذه هي الطريقة التي يتفاعلون بها مع المطرقة المائية. ربما لاحظت كيف يرتعش الخرطوم المعدني المضفر. السبب هو نفسه - ارتفاع الضغط. عاجلاً أم آجلاً سوف يؤدي ذلك إلى حقيقة أن الأنبوب سوف ينفجر في نفس الوقت نقطة ضعفأو سوف يتسرب الاتصال (وهذا هو الأرجح والأكثر شيوعًا).

لماذا لم يتم ملاحظة هذه الظاهرة من قبل؟ لأن معظم الصنابير تحتوي الآن على صمام كروي ويتم إغلاق/فتح التدفق بشكل مفاجئ جدًا. في السابق، كانت الصنابير من نوع الصمام وكان يتم إنزال الصمام ببطء وتدريجيا.

كيفية التعامل مع المطرقة المائية في التدفئة وإمدادات المياه؟ يمكنك بالطبع تدريب سكان الشقة أو المنزل على عدم تشغيل الصنابير بشكل حاد. لكن لا يمكنك تعليم الغسالة أو غسالة الأطباق موقف دقيقإلى الأنابيب. ولا يمكن إبطاء مضخة الدوران أثناء عملية البدء والإيقاف. ولذلك، تتم إضافة معوضات المطرقة المائية إلى نظام التدفئة أو إمدادات المياه. وتسمى أيضًا المخمدات وامتصاص الصدمات.

ما هو معوض المطرقة المائية: الأنواع والتصميم ومبدأ التشغيل

هناك نوعان من معوض المطرقة المائية: مع صمام غشائي ومزود بنابض. إنهم يؤدون نفس الوظيفة: فهم يأخذون السائل الزائد، وبالتالي تقليل الحمل على العناصر الأخرى للنظام. وبما أن هذه الأجهزة صغيرة الحجم، فإنها تحمي تلك الأجهزة الموجودة على مسافة قريبة.

معوض المطرقة المائية هو جهاز صغير، لكنه يغير الصورة بشكل كبير

كيف يعمل ويعمل معوض الغشاء

معوض المطرقة المائية الغشائية عبارة عن حاوية مقسمة إلى قسمين بواسطة غشاء مرن. أحد الأجزاء مملوء بالهواء، والثاني فارغ في حالته الطبيعية. يتم ضخ الهواء في الجزء المملوء تحت ضغط معين. لفحص/ضخ الضغط، يوجد صمام ملف (الحلمة) في هذا الجزء من الجسم. يتم توريد المنتجات من المصنع بضغط أولي 3 بار. هذه هي القيمة "المعيارية" لمعظم أنظمة التدفئة في المنازل الخاصة المكونة من طابق واحد. إذا كان الضغط بحاجة إلى تغيير، يتم توصيل مضخة بالحلمة وإعادتها إلى القيمة المطلوبة. هذه القيمة أعلى بنسبة 20-30٪ من القيمة العاملة في نظام معين. ولكن يجب أن يكون أقل بكثير من حد أداء المعوض نفسه.

طالما أن الضغط في النظام لا يتجاوز الضغط في ذلك الجزء من الخزان، فلن يحدث شيء. عند حدوث مطرقة مائية، تحت تأثير الضغط المتزايد، يمتد الغشاء، يدخل جزء من السائل إلى الخزان. أثناء عودته إلى طبيعته، يميل الغشاء المرن إلى أخذ حالته الطبيعية، مما يدفع السائل مرة أخرى إلى النظام. وبالتالي، يتم تنعيم القفزة.

ملامح المثبط مطرقة مياه الينابيع

النوع الثاني من معوضات المطرقة المائية يعمل على نفس المبدأ: يتم تمرير السائل إلى داخل السكن مع زيادة الضغط. لكن الوصول إلى الحاوية محظور بواسطة قرص بلاستيكي مدعوم بنابض. يعتمد الضغط الذي يبدأ عنده السائل بالتدفق إلى الداخل على القوة المرنة للزنبرك. لا يمكن تعديله بأي شكل من الأشكال (على الأقل، لم يتم العثور على نماذج قابلة للتعديل حتى الآن)، لذلك عليك اختيار جهاز ذو معلمات مناسبة.

مبدأ تشغيل هذا المثبط مشابه للموصوف أعلاه. في حين أن الضغط في النظام طبيعي، فإن الزنبرك يضغط القرص على الجسم. عند حدوث مطرقة مائية، تنقبض ويدخل الماء إلى السكن. ومع انخفاض الضغط، يصبح أقل من القوة المرنة للزنبرك. ينفتح تدريجيًا، ويعيد السائل إلى خط الأنابيب.

كما ترون، كلا الجهازين يعملان على مبدأ مماثل. تعتبر نماذج الزنبرك أكثر موثوقية، لأن عناصر العمل فيها أقل عرضة للتآكل (الزنبرك المعدني والبلاستيك المتين). لكن الأغشية مصنوعة أيضًا من مواد منذ وقت طويللا تفقد مرونتها. الميزة الإضافية هي القدرة على ضبط الضغط الذي يبدأ عنده الغشاء بالتمدد. لكن الجانب السلبي هو الحاجة إلى فحص الضغط بانتظام، وإذا لزم الأمر، ضخه.

معوض المطرقة المائية صغير الحجم، ولا يمكن إدخال سوى كمية صغيرة من الماء في الهيكل (عادةً أقل من 200 مل). يتم تثبيته على مقربة من مصدر المطرقة المائية: صمام كروي، مشط ماء، على خرطوم إلى غسالة أو غسالة صحون، بعد مضخة دوران، على مشط أرضي ساخن.

يمكنك تثبيته في أي موضع: للأعلى أو للأسفل أو للجانب. بالنسبة لنماذج الأغشية، من المهم فقط أن يكون هناك حرية الوصول إلى الحلمة. بغض النظر عن التصميم، لا ينصح بتثبيت الجهاز على الفروع الطويلة من الخط الرئيسي. يجب أن يكون قسم أنبوب الإمداد قصيرًا قدر الإمكان.

عند الاختيار، انتبه إلى الحد الأقصى لضغط التشغيل والتعويض. النقطة الثانية هي قطر الاتصال. عادة ما يكون 1/2 بوصة، ولكن هناك أيضًا 3/4 وبوصة.

عند توصيل الغسالة و/أو غسالة الأطباق، يتم تركيب نقطة الإنطلاق على الخرطوم. يذهب أحد المخرجات المجانية من نقطة الإنطلاق إلى الماكينة، ويتم تثبيت معوض المطرقة المائية في الثاني.

طرق أخرى لمكافحة المطرقة المائية

واحد من الخيارات الممكنةلقد تم بالفعل الإعلان عن تحييد المطرقة المائية - أغلق الصنابير بسلاسة. ولكن هذا ليس حلا سحريا، وهو غير مناسب في عصرنا سريع الخطى. وهناك أيضًا أجهزة منزلية لا يمكنك تعليمها. على الرغم من أن بعض الشركات المصنعة تأخذ هذه النقطة في الاعتبار، وأحدث الموديلات مصنوعة بصمام يغلق الماء بسلاسة. هذا هو السبب في أن المعوضات والمعادلات أصبحت شائعة جدًا.

معوض المطرقة المائية - جهاز صغير (مقارنة بصمام كروي نحاسي)

يمكنك مكافحة المطرقة المائية باستخدام طرق أخرى:

• عند تركيب أو إعادة بناء أنظمة إمدادات المياه أو التدفئة، أدخل قطعة من الأنابيب المرنة أمام مصدر المطرقة المائية. هذا مطاط مقوى مقاوم للحرارة أو بلاستيك PPS. يبلغ طول الملحق المرن 20-40 سم، وكلما زاد طول الأنبوب، زاد طول الإدخال.
• شراء الأجهزة المنزلية وصمامات الإغلاق والتحكم مع حركة الصمامات بسلاسة. عندما يتعلق الأمر بالتدفئة، غالبا ما تكون هناك مشاكل. لا تعمل جميع الماكينات بسلاسة عند إغلاق التدفق. الحل هو تركيب منظمات الحرارة/الترموستات بضربة مكبس ناعمة.
• استخدم المضخات ذات التشغيل والتوقف الناعم.

تعتبر المطرقة المائية أمرًا خطيرًا حقًا بالنسبة لنظام مغلق. يكسر المشعات وينفجر الأنابيب. لتجنب المشاكل، من الأفضل التفكير في تدابير الرقابة مقدما. إذا كان كل شيء يعمل بالفعل، ولكن ظهرت مشاكل، فإن الطريقة الأذكى والأسهل هي تثبيت المعوضات. نعم، فهي ليست رخيصة، ولكن الإصلاحات سوف تكلف أكثر.

الشركات المصنعة والخصائص والأسعار

من الأفضل شراء معوض المطرقة المائية من الشركات المعروفة. هذا ليس المجال المناسب لتوفير المال. الأكثر شعبية هي العديد من الشركات:

هناك شركات أخرى، لكنها لا تحظى بشعبية كبيرة. البعض بسبب المبالغة في الأسعار، والبعض الآخر لم يكتسب الثقة. على الأقل لغاية الآن.

معلومات عامة عن المطرقة المائية

المطرقة المائية هي تغير مفاجئ في ضغط السائل الذي يتدفق في خط أنابيب الضغط والذي يحدث عندما يكون هناك تغير مفاجئ في سرعة التدفق. بمعنى أكثر شمولاً، المطرقة المائية هي تناوب سريع بين "القفزات" و"الانخفاضات" في الضغط، مصحوبًا بتشوه جدران السائل والأنابيب، بالإضافة إلى تأثير صوتي مشابه لضرب أنبوب فولاذي بمطرقة. مع الصدمات الهيدروليكية الضعيفة، يظهر الصوت في شكل نقرات "معدنية"، ولكن حتى مع وجود مثل هذه الصدمات التي تبدو غير مهمة، يمكن أن يزيد الضغط في خط الأنابيب بشكل كبير.

ويمكن توضيح مراحل المطرقة المائية بالمثال التالي ( رسم بياني 1): اسمح بتركيب صنبور أو خلاط ذو رافعة واحدة في نهاية خط أنابيب الشقة المتصل برافعة المنزل (هذه الخلاطات على وجه التحديد هي التي تسمح لك بإيقاف التدفق بسرعة نسبيًا).

رسم بياني 1. مراحل المطرقة المائية

عند إغلاق الصنبور، تحدث العمليات التالية:

1. أثناء فتح الصنبور، يتحرك السائل عبر خط أنابيب الشقة بسرعة " ν " في الوقت نفسه، يكون الضغط في الناهض وخط أنابيب الشقة هو نفسه ( ص).
2. عندما يتم إغلاق الصنبور ويتباطأ التدفق فجأة، تتحول الطاقة الحركية للتدفق إلى عمل تشوه لجدران الأنبوب والسائل. تتمدد جدران الأنبوب وينضغط السائل مما يؤدي إلى زيادة الضغط به Δص(ضغط الصدمة). وتسمى المنطقة التي زاد فيها الضغط منطقة الضغط بواسطة موجة الصدمة، ويسمى قسمها الأقصى مقدمة موجة الصدمة. تنتشر جبهة موجة الصدمة نحو الناهض بسرعة "c". وهنا أود أن أشير إلى أن افتراض عدم قابلية ضغط الماء، المعتمد في الحسابات الهيدروليكية، لا ينطبق في هذه الحالة، لأن الماء الحقيقي هو سائل قابل للانضغاط بنسبة ضغط حجمية تبلغ 4.9x10 -10 1/Pa. أي أنه عند ضغط 20400 بار (2040 ميجاباسكال)، ينخفض ​​حجم الماء إلى النصف.
3. عندما تصل مقدمة موجة الصدمة إلى الناهض، سيتم ضغط كل السائل الموجود في خط أنابيب الشقة، وسيتم تمديد جدران خط أنابيب الشقة.
4. حجم السائل في نظام المنزل أكبر بكثير مما هو عليه في أسلاك الشقة، لذلك عندما تصل مقدمة موجة الصدمة إلى الناهض، يتم تخفيف ضغط السائل الزائد في الغالب بسبب توسيع المقطع العرضي والشمول من إجمالي حجم السائل في نظام المنزل. يبدأ الضغط في خط أنابيب الشقة بالتعادل مع الضغط الصاعد. ولكن في الوقت نفسه، فإن خط أنابيب الشقة، بسبب مرونة مادة الجدار، يستعيد المقطع العرضي الأصلي، وضغط السائل والضغط عليه في الناهض. تمتد منطقة إزالة التشوه من جدران خط الأنابيب باتجاه الصنبور بسرعة " مع».
5. في الوقت الذي يكون فيه الضغط في خط أنابيب الشقة مساويا للضغط الأولي، وكذلك سرعة السائل، سيتم عكس اتجاه التدفق ("نقطة الصفر").
6. الآن السائل في خط الأنابيب بسرعة " ν "يميل إلى "الابتعاد" عن الصنبور. تظهر "منطقة تخلخل موجة الصدمة". في هذه المنطقة تكون سرعة التدفق صفراً، ويصبح ضغط السائل أقل من الضغط الأولي، مما يؤدي إلى ضغط جدران الأنابيب (انخفاض القطر). يتحرك الجزء الأمامي من منطقة الفراغ نحو الناهض بسرعة " مع" عند معدل تدفق أولي كبير، يمكن أن يؤدي الفراغ في الأنبوب إلى انخفاض الضغط تحت الضغط الجوي، وكذلك إلى انتهاك استمرارية التدفق (التجويف). في هذه الحالة، تظهر فقاعة التجويف في خط الأنابيب بالقرب من الصنبور، مما يؤدي انهيارها إلى حقيقة أن ضغط السائل في منطقة موجة الصدمة المنعكسة يصبح أكبر من نفس المؤشر في موجة الصدمة المباشرة.
7. عندما يتم الوصول إلى جبهة الضغط لموجة الصدمة للناهض، تكون سرعة التدفق في خط أنابيب الشقة صفرًا، ويكون ضغط السائل أقل من الضغط الأولي وأقل من الضغط في الناهض. يتم ضغط جدران خط الأنابيب.
8. يؤدي اختلاف الضغط بين السائل الموجود في الناهض وخط أنابيب الشقة إلى تدفق السائل إلى خط أنابيب الشقة ومساواة الضغوط بالقيمة الأصلية. وفي هذا الصدد، تبدأ جدران الأنبوب أيضًا في اتخاذ شكلها الأصلي. هكذا تتشكل موجة الصدمة المنعكسة، وتتكرر الدورات مرة أخرى حتى الانقراض الكامل. في هذه الحالة، لا تتجاوز الفترة الزمنية التي تحدث خلالها جميع مراحل ودورات المطرقة المائية، كقاعدة عامة، 0.001-0.06 ثانية. قد يختلف عدد الدورات ويعتمد على خصائص النظام.

على أرز. 2وتظهر مراحل المطرقة المائية بيانيا.

أرز. 2. الرسوم البيانية لتغيرات الضغط أثناء المطرقة المائية.

جدول ل أرز. 2 أيُظهر تطور الصدمة الهيدروليكية عندما لا يقل ضغط السائل في منطقة تفريغ موجة الصدمة عن الضغط الجوي (الخط 0).

جدول ل أرز. 2بيعرض موجة صدمة، حيث تكون منطقة الفراغ أقل من الضغط الجوي، ولكن لا يتم انتهاك الاستمرارية الهيدروليكية للوسط. في هذه الحالة، يكون ضغط السائل في منطقة الفراغ أقل من الضغط الجوي، ولكن لم يتم ملاحظة تأثير التجويف.

جدول ل الشكل 2 جيمثل الحالة التي تنقطع فيها الاستمرارية الهيدروليكية للتدفق، أي يتم تشكيل منطقة التجويف، والتي يؤدي انهيارها اللاحق إلى زيادة الضغط في موجة الصدمة المنعكسة.

أنواع الصدمات الهيدروليكية وأحكام التصميم الأساسية

اعتمادًا على السرعة التي يغلق بها صمام الإغلاق الموجود على خط الأنابيب، يمكن أن تكون المطرقة المائية "مباشرة" أو غير مباشرة. "المباشر" هو التأثير الذي يتم فيه حظر التدفق في وقت أقصر من فترة التأثير، أي أن الشرط قد تم استيفاءه:

تي 3 ≥ 2 لتر/ثانية،

أين تي 3- وقت إغلاق جهاز الإغلاق، s؛ ل- طول خط الأنابيب من جهاز الإغلاق إلى النقطة التي يتم فيها الحفاظ على الضغط المستمر (في الشقة - إلى الناهض)، م؛ مع- سرعة موجة الصدمة، م/ث.

خلاف ذلك، تسمى المطرقة المائية غير مباشرة. في حالة التأثير غير المباشر، يكون ارتفاع الضغط أصغر بكثير من حيث الحجم، نظرًا لأن جزءًا من طاقة التدفق يتم إخماده بواسطة التسرب الجزئي عبر عنصر الإغلاق.

اعتمادا على درجة انسداد التدفق، يمكن أن تكون المطرقة المائية كاملة أو غير كاملة. الضربة الكاملة هي تلك التي يقوم فيها عضو الإغلاق بمنع التدفق تمامًا. إذا لم يحدث هذا، أي أن جزءًا من التدفق يستمر في التدفق عبر صمام الإغلاق، فستكون مطرقة الماء غير مكتملة. في هذه الحالة، فإن السرعة المحسوبة لتحديد حجم الصدمة الهيدروليكية ستكون الفرق في معدلات التدفق قبل وبعد الحجب. يمكن تحديد حجم زيادة الضغط أثناء الصدمة الهيدروليكية الكاملة المباشرة بواسطة الصيغة N.E. جوكوفسكي (في الأدبيات التقنية الغربية تُنسب الصيغة إلى عليفي وميشود):

Δp = ρ ν ج، باسكال,

أين ρ - كثافة السائل المنقول، كجم/م3؛ ν - سرعة السائل المنقول قبل لحظة الكبح المفاجئ، م/ث؛ مع- سرعة انتشار موجة الصدمة، م/ث.

بدورها، يتم تحديد سرعة انتشار موجة الصدمة c بالصيغة:

أين ج 0- سرعة انتشار الصوت في السائل (للماء – 1425 م/ث، للسوائل الأخرى يمكن أخذها حسب طاولة 1); د- قطر خط الأنابيب، م؛ δ - سمك جدار الأنابيب، م؛ ه- المعامل الحجمي لمرونة السائل (يمكن أخذه وفقاً لـ طاولة 2)، السلطة الفلسطينية؛ يتناول الطعام- معامل مرونة مادة جدار الأنبوب، Pa (يمكن أخذه وفقًا لـ طاولة 3).

الجدول 1. خصائص السائل

الجدول 2. خصائص مواد جدار الأنابيب

إذا أخذنا في الاعتبار أن سرعة المياه في الأنظمة السكنية يجب ألا تتجاوز 3 م / ث (البند 7.6. SNiP 2.04.01)، فمن الممكن بالنسبة لخطوط الأنابيب المصنوعة من مواد مختلفة حساب مقدار زيادة الضغط مع احتمال مطرقة مائية كاملة مباشرة. يتم تقديم هذه البيانات الموجزة لبعض الأنابيب في طاولة 3.

الجدول 3. زيادة الضغط أثناء المطرقة المائية بسرعة تدفق 3 م/ث

مادة الأنابيب وأبعادها	سرعة موجة الصدمة، م/ث	Δص، حاجِز
بوليمر معدني
بولي ايثيلين
البولي بروبلين
الصلب (أنابيب VGP العادية)

مع المطرقة المائية غير المباشرة، يتم حساب زيادة الضغط باستخدام الصيغة:

في طاولة 4يتم إعطاء متوسط ​​وقت الاستجابة لتجهيزات الشقة الرئيسية. لكل نوع من هذا التركيب، يتم حساب طول خط الأنابيب، وبعد ذلك تتوقف المطرقة المائية عن أن تكون مباشرة.

الجدول 4. طول قسم التأثير المباشر لصمامات إغلاق المياه

العواقب المحتملة للمطرقة المائية

في الشبكات السكنية، لا يؤدي حدوث المطرقة المائية، بطبيعة الحال، إلى عواقب مدمرة واسعة النطاق كما هو الحال في خطوط الأنابيب الرئيسية ذات القطر الكبير. ومع ذلك، حتى هنا يمكن أن تسبب الكثير من المتاعب والخسائر إذا لم تأخذ في الاعتبار إمكانية حدوثها.

يمكن أن تتسبب الصدمات الهيدروليكية المتكررة بشكل دوري في الأنابيب السكنية في حدوث المشكلات التالية:

- تقليل عمر خدمة خطوط الأنابيب. يتم تحديد عمر الخدمة القياسي لخطوط الأنابيب الداخلية من خلال مجموعة الخصائص (درجة الحرارة والضغط والوقت) التي يتم فيها تشغيل الأنبوب. حتى مثل هذه الزيادات والانخفاضات في الضغط على المدى القصير، ولكنها متكررة في كثير من الأحيان، والتي تحدث أثناء الصدمة الهيدروليكية، تشوه بشكل كبير صورة ظروف تشغيل خط الأنابيب، مما يقلل من فترة تشغيله الخالي من المشاكل. وهذا ينطبق إلى حد كبير على خطوط الأنابيب البوليمرية ومتعددة الطبقات؛

- الضغط على الحشيات والأختام في التركيبات وموصلات خطوط الأنابيب. عناصر مثل مخفضات ضغط المكبس، والصمامات الكروية، والصمامات والخلاطات ذات حلقات الغدة المطاطية، وحلقات الختم من تجعيد وموصلات الضغط، وكذلك حلقات شبه التركيبات ("المرأة الأمريكية") معرضة لذلك. في عدادات المياه السكنية، يمكن أن يؤدي الضغط على حلقة الختم بين غرفة القياس وآلية العد إلى دخول المياه إلى آلية العد (الشكل 3)؛

أرز. 3. دخول الماء إلى آلية عد عداد المياه نتيجة الضغط على الحشية

– حتى مطرقة مائية واحدة يمكنها تعطيل أدوات التحكم والقياس المثبتة في الشقة تمامًا. على سبيل المثال، يعد انحناء إبرة مقياس الضغط بسبب التفاعل مع الدبوس المحدد علامة واضحة على حدوث مطرقة مائية (الشكل 4)؛

أرز. 4. تلف نموذجي لمقياس الضغط بسبب الصدمة الهيدروليكية

- كل مطرقة مائية في خط أنابيب سكني مصنوع من مواد بوليمر، مصنوعة من موصلات مجعدة أو مضغوطة أو منزلقة، تؤدي حتماً إلى "انزلاق" مجهري للموصل من خط الأنابيب. في النهاية، قد تأتي لحظة تصبح فيها المطرقة المائية التالية حرجة - الأنبوب "يخرج" تمامًا من الموصل (الشكل 5)؛

أرز. 5. فشل وصلة التجعيد MPT نتيجة المطرقة المائية

– غالبًا ما تكون ظاهرة التجويف، التي يمكن أن تصاحب المطرقة المائية، سببًا في ظهور التجاويف في جسم البكرة والصمام. إن انهيار فقاعات الفراغ أثناء التجويف ببساطة "يقضم" قطعًا معدنية من السطح الذي تتشكل عليه. ونتيجة لذلك، يتوقف التخزين المؤقت عن أداء وظيفته، أي أن ضيق جهاز الإغلاق مكسور. وسوف يفشل جسم هذه التركيبات بسرعة كبيرة (الشكل 6)؛

أرز. 6. تدمير التجويف للسطح الداخلي للتفريغ أمام صمام الملف اللولبي

– هناك خطر خاص على خطوط الأنابيب السكنية المصنوعة من أنابيب متعددة الطبقات وهو منطقة تصريف موجة الصدمة أثناء الصدمة الهيدروليكية. إذا كانت الطبقة اللاصقة ذات نوعية رديئة أو كانت هناك مناطق غير لاصقة، فإن الفراغ المتكون في الأنبوب يمزق الطبقة الداخلية للأنبوب، مما يؤدي إلى "انهياره" (الشكل 7، 8).

أرز. 7. تلف أنبوب البولي بروبلين متعدد الطبقات بسبب المطرقة المائية

أرز. 8. أنابيب البوليمر المعدنية "المنهارة".

عند انهياره جزئيًا، سيستمر الأنبوب في أداء وظيفته، ولكن بمقاومة هيدروليكية أكبر بكثير. ومع ذلك، يمكن أن يحدث الانهيار الكامل أيضًا - في هذه الحالة، سيتم حظر الأنبوب بطبقته الداخلية. لسوء الحظ، لا يتطلب GOST 53630-2009 "أنابيب الضغط متعددة الطبقات" اختبار عينات الأنابيب عند ضغط داخلي أقل من الضغط الجوي. ومع ذلك، فإن عددا من الشركات المصنعة، التي تدرك هذه المشكلة، تدرج في المواصفات الفنية شرطا إلزاميا بشأن فحص الأنبوب تحت الفراغ. على وجه الخصوص، يتم توصيل كل لفة من أنابيب VALTEC متعددة الطبقات بمضخة تفريغ، مما يرفع الضغط المطلق في الأنبوب إلى 0.2 ضغط جوي (-0.8 بار). بعد ذلك، باستخدام الضاغط، يتم دفع كرة من رغوة البوليسترين بقطر أصغر قليلاً من القطر الداخلي التصميمي للأنبوب عبر الأنبوب. يتم رفض وتدمير اللفات التي لم تتمكن الكرة من خلالها المرور من خلالها بلا رحمة؛

– الخطر الآخر يكمن في وجود خطوط أنابيب الماء الساخن الداخلية بسبب مطرقة الماء. وكما هو معروف فإن درجة غليان الماء تعتمد بشكل كبير على الضغط ( طاولة 5).

الجدول 5. اعتماد درجة حرارة غليان الماء على الضغط

على سبيل المثال، إذا دخل الماء الساخن بدرجة حرارة 70 درجة مئوية إلى خط أنابيب الشقة، وفي منطقة الخلخلة بمطرقة المياه، ينخفض ​​الضغط إلى القيمة المطلقة البالغة 0.3 أجهزة الصراف الآلي، ثم في هذه المنطقة سوف يتحول الماء إلى بخار. بالنظر إلى أن حجم البخار في الظروف العادية أكبر بحوالي 1200 مرة من حجم نفس كتلة الماء، فمن المتوقع أن تؤدي هذه الظاهرة إلى زيادة أكبر في الضغط في منطقة ضغط موجة الصدمة.

طرق الحماية من المطرقة المائية في أنظمة الشقق

الطريقة الأكثر فعالية وموثوقية للحماية من المطرقة المائية هي زيادة الوقت الذي يوقف فيه صمام الإغلاق التدفق. يتم استخدام هذه الطريقة على خطوط الأنابيب الرئيسية. الإغلاق السلس للصمام لا يسبب أي اضطرابات مدمرة في التدفق ويلغي الحاجة إلى تركيب أجهزة تخميد ضخمة ومكلفة. في أنظمة الشقق، هذه الطريقة ليست مقبولة دائمًا، لأن أصبحت الخلاطات ذات الرافعة "ذات الذراع الواحدة" وصمامات الملف اللولبي للأجهزة المنزلية وغيرها من التركيبات القادرة على إيقاف التدفق في فترة زمنية قصيرة راسخة في حياتنا اليومية. وفي هذا الصدد، يجب تصميم أنظمة هندسة الشقق، الموجودة بالفعل في مرحلة المشروع، مع الأخذ بعين الاعتبار مخاطر المطرقة المائية. لا يتم استخدام التدابير البناءة، مثل استخدام الإدخالات المرنة وحلقات التوسيع والموسعات، على نطاق واسع. الأكثر شيوعًا في الوقت الحاضر هي التركيبات المصممة خصيصًا لهذا الغرض - ممتصات المطرقة المائية (المكبس، الشكل 9 أ، والغشاء، الشكل 9 ب) أو الزنبرك (الشكل 9 ج).

أرز. 9. أنواع ممتصات المطرقة المائية

في المخمدات الهوائية، يتم إطفاء الطاقة الحركية لتدفق السائل بواسطة طاقة ضغط الهواء، والتي يتغير ضغطها بشكل ثابت مع مؤشر K = 1.4. يتم تحديد حجم غرفة الهواء للمخمد الهوائي من التعبير:

حيث P 0 هو الضغط الأولي في غرفة الهواء، P K هو الضغط النهائي (النهائي) في غرفة الهواء. في الصيغة أعلاه، الجانب الأيسر هو تعبير عن الطاقة الحركية لتدفق السوائل، والجانب الأيمن هو طاقة ضغط الهواء.

تم العثور على معلمات الزنبرك لمعوضات الزنبرك من التعبير:

حيث D pr هو متوسط ​​قطر الزنبرك، I هو عدد دورات الزنبرك، G هو معامل القص، F k هي القوة النهائية المؤثرة على الزنبرك، F 0 هي القوة الأولية المؤثرة على الزنبرك.

من بين المصممين والقائمين بالتركيب، هناك رأي مفاده أن صمامات الفحص ومخفضات الضغط لديها أيضًا القدرة على امتصاص المطرقة المائية.

في الواقع، تعمل صمامات الفحص، التي تقطع جزءًا من خط الأنابيب في لحظة الانسداد المفاجئ للتدفق، على تقليل الطول المقدر لخط الأنابيب، وتحول الضربة المباشرة إلى ضربة غير مباشرة ذات طاقة أقل. ومع ذلك، عند الإغلاق بشكل حاد تحت تأثير مرحلة ضغط موجة الصدمة، يتحول الصمام نفسه إلى سبب مطرقة مائية في خط الأنابيب الموجود أمامه. أثناء مرحلة الفراغ، يفتح الصمام مرة أخرى، واعتمادًا على نسبة أطوال الأنابيب قبل الصمام وبعده، قد تأتي لحظة تتراكم فيها موجات الصدمة للقسمين، مما يزيد من ارتفاع الضغط. لا يمكن أن تكون مخفضات ضغط المكبس بمثابة ممتصات صدمات هيدروليكية بسبب القصور الذاتي العالي - بسبب عمل قوى الاحتكاك في أختام المكبس، فهي ببساطة ليس لديها الوقت للرد على التغير الفوري في الضغط. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج علب التروس هذه إلى الحماية من المطرقة المائية، مما يؤدي إلى ضغط حلقات الختم من مقاعد المكبس.

تتمتع مخفضات الضغط الغشائية بالقدرة على امتصاص طاقة المطرقة المائية جزئيًا، ولكنها مصممة لتأثيرات قوة مختلفة تمامًا، لذا فإن العمل على تثبيط المطرقة المائية المتكررة سوف يؤدي إلى توقفها عن العمل بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي الإغلاق الحاد لعلبة التروس أثناء موجة الصدمة، كما في حالة صمام عدم الرجوع، إلى ظهور موجة صدمة في المنطقة الواقعة أعلى علبة التروس غير المحمية بغشاء.

من بين أشياء أخرى، تؤدي مخمدات مطرقة المياه في الشقة، بالإضافة إلى أداء مهمتها الرئيسية، العديد من الوظائف المهمة للتشغيل الآمن لخطوط أنابيب الشقق. ستتم مناقشة هذه الوظائف باستخدام مثال ممتص الصدمات الهيدروليكي الغشائي VALTEC VT.CAR19 (الشكل 10).

المثبط المطرقة المائية VT.CAR19

أرز. 10. المثبط المطرقة المائية VALTEC VT.CAR19

يتكون مخمد المطرقة المائية السكنية VALTEC VT.CAR19 هيكليًا (الشكل 11) من جسم كروي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304L ( 1 ) ، مع غشاء EPDM ملفوف ( 2 ). بفضل التحدبات الصغيرة على سطح الغشاء، يتم ضمان اتصاله الفضفاض بالجسم والحد الأقصى لمنطقة الاتصال للغشاء مع الوسيط المنقول. غرفة الهواء للمخمد تكون عند ضغط المصنع 3.5 بار، مما يوفر الحماية لخطوط الأنابيب السكنية التي لا يتجاوز ضغطها 3 بار. يمكن للمثبط أيضًا حماية خطوط الأنابيب بضغط عمل يصل إلى 10 بار، ولكن في هذه الحالة من الضروري استخدام مضخة متصلة بالحلمة ( 3 ) زيادة الضغط في غرفة الهواء إلى 10.5 بار. في الحالات التي يكون فيها ضغط التشغيل في الشبكة السكنية أقل من 3 بار ينصح من خلال الحلمة ( 3 ) قم بتحرير بعض الهواء من الغرفة إلى قيمة براب + 0.5 بار.

الشكل 11. تصميم مخمد VALTEC VT.CAR19

وترد الخصائص التقنية والأبعاد الشاملة للمخمد في طاولة 6.

الجدول 6. الخصائص التقنية لـ VALTEC VT.CAR19

	اسم مميز		معنى
	حجم العمل
	قيمة المصنع للضغط المسبق في غرفة الهواء
	أقصى ضغط عند المطرقة المائية
	الحد الأقصى لضغط التشغيل في خط الأنابيب السكني المحمي
	نطاق درجة حرارة بيئة العمل
	الأبعاد (انظر الرسم):
	ح – الارتفاع
	س – القطر
	ز – ربط الخيط
	مادة:
		الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304L
	غشاء

المثبط قادر على حماية خطوط الأنابيب من المطرقة المائية، حيث يزيد الضغط إلى 20 بار، لذلك، قبل تثبيت المثبط، من الضروري التحقق من حجم المطرقة المائية التي يمكن أن تحدث في خط أنابيب سكني معين. يمكن حساب حساب الضغط المحتمل أثناء المطرقة المائية P gu باستخدام الصيغة:

، حاجِز

يتم أخذ نسبة Ewater/Eat لخطوط الأنابيب المصنوعة من مواد مختلفة وفقًا لـ طاولة 2.

يحمي مخمد VT.CAR19 بشكل موثوق خطوط أنابيب الشقق من المطرقة المائية، نظرًا لميزات تصميمه، فهو قادر على امتصاص الماء الزائد المتولد عند تسخين الماء البارد الوارد أثناء انقطاع استخدام المياه. على سبيل المثال، إذا تم توفير مياه بدرجة حرارة +5 درجة مئوية إلى شقة مجهزة عند المدخل بمخفض أو صمام فحص، وتم تسخينها طوال الليل حتى 25 درجة مئوية (درجة حرارة الهواء المعتادة في الحمام)، فإن الضغط في قسم القطع من خط الأنابيب سيزداد بمقدار:

ΔP = β ر Δt/β v = 0.00015 · (25 – 5) / 4.9 · 10 –9 = 61.2 بار.

في الصيغة المحددة β رهو معامل التمدد الحراري للماء، و β v هو معامل الضغط الحجمي للماء (مقلوب معامل المرونة). لا تأخذ الصيغة في الاعتبار التمدد الحراري لمادة الأنبوب نفسه، لكن الممارسة تبين أن كل درجة زيادة في درجة حرارة الماء في خط الأنابيب تزيد الضغط من 2 إلى 2.5 بار.

هذا هو المكان الذي تكون فيه الوظيفة الثانية لمثبط المطرقة المائية الغشائية مطلوبة. من خلال امتصاص بعض الماء من خط أنابيب التدفئة، فإنه سيخفف من الحمل الزائد ويساعد على تجنب حالات الطوارئ. في طاولة 7تم توضيح الحد الأقصى لأطوال خطوط الأنابيب المحمية بواسطة المثبط VT.CAR19 من التمدد الحراري للسائل.

الجدول 7. الحد الأقصى لطول خطوط الأنابيب المحمية من التمدد الحراري (عند ΔТ = 20 درجة مئوية)

أما بالنسبة لخطوط أنابيب إمدادات المياه الساخنة السكنية، هنا أيضًا يؤدي المخمد VT.CAR19 مهمة مهمة تتمثل في منع الماء من الغليان في منطقة تفريغ موجة الصدمة. ومن خلال امتصاص طاقة الصدمة الهيدروليكية، يزيل المخمد هذا الخطر.

يتم تحقيق أكبر قدر من الكفاءة لامتصاص المطرقة المائية عندما يتم تركيبه مباشرة أمام التركيبات المحمية. في هذه الحالة، يتم استبعاد احتمال حدوث مطرقة مائية تمامًا (الشكل 12).

أرز. 12. تركيب المخمدات أمام الأجهزة المحمية مباشرة

في أنظمة الشقق حيث لا تحتوي خطوط الأنابيب على طول كبير، يُسمح بتركيب مخمد واحد لكل مجموعة من الأجهزة. وفي هذه الحالة يجب التأكد من أن الطول الإجمالي لمقاطع خط الأنابيب المحمية بواسطة مخمد واحد لا يتجاوز القيم المبينة في طاولة 8.

الجدول 8. طول أقسام خط الأنابيب المحمية بواسطة مخمد واحد

إذا تم تجاوز القيم الموضحة في الجدول، فمن الضروري تثبيت ليس واحدا، ولكن عدة مخمدات. في الحالة التي يتجاوز فيها الضغط التصميمي أثناء المطرقة المائية الحد الأقصى للضغط المسموح به لمخمد معين (20 بار لـ VT.CAR19)، يجب اختيار نوع آخر من الأجهزة بخصائص قوة أعلى.

وفقًا للبند 7.1.4. SP 30.13330.2012 "إمدادات المياه الداخلية والصرف الصحي للمباني"، التي دخلت أحكامها حيز التنفيذ في 1 يناير 2013، يجب أن يضمن تصميم إمدادات المياه وصمامات الإغلاق فتح وإغلاق تدفق المياه بشكل سلس. لكن هذا المطلب من غير المرجح أن يتحقق، لأنه تقدم التجارة للمقيمين مجموعة كبيرة من التركيبات والأجهزة التي يستحيل فيها التنظيم السلس. مع أخذ ذلك في الاعتبار، فإن منظمات التصميم والبناء الرائدة في بلدنا توفر بالفعل إمكانية تركيب ماصات المطرقة المائية السكنية في مشاريعها. على سبيل المثال، يقوم DSK-1 في مدينة موسكو بإعادة هيكلة الإنتاج لتنفيذ وحدات إدخال إمدادات المياه السكنية وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. 13.

أرز. 13. وحدة مدخل إمداد المياه للشقة DSK-1

المطرقة المائية هي زيادة مفاجئة في الضغط في خط الأنابيب، والتي تنتج عن التغير السريع في سرعة تدفق المياه. تحدث المطرقة المائية الموجبة بسبب الإغلاق الحاد للصمام، وتحدث المطرقة المائية السلبية بسبب الفتح الحاد. المطرقة المائية الإيجابية غير مرغوب فيها للغاية لأنظمة التدفئة وإمدادات المياه.

قد تكون العواقب تشققات في الأنابيب، وفشل المضخة، والمبادل الحراري، وعداد المياه، ومقياس الضغط وغيرها من المعدات التي تعمل تحت الضغط، وبالطبع توقف إمدادات المياه والحرارة إلى المنزل، وإغراق الجيران في الشقة من المنزل. الطوابق السفلية. الشيء الأكثر إزعاجًا هو تمزق خط الأنابيب. يمكن أن يؤدي التعرض المستمر للصدمات إلى انخفاض الضغط حتى في نظام إمدادات المياه الجديد.

أسباب المطرقة المائية

• الإغلاق/الفتح المفاجئ لصمامات الإغلاق
• وجود هواء في الأنابيب (من الضروري تفريغ الهواء من النظام)
• انقطاع في التشغيل أو فشل المضخة
• أخطاء أثناء تثبيت النظام

في النظام الحديث، بدلاً من الصمامات الملولبة، التي توفر إغلاقًا سلسًا لتدفق المياه، يتم استخدامها في كثير من الأحيان الصمامات الكروية، مما أدى إلى إغلاق النظام فجأة. إنها مريحة وموثوقة للاستخدام، ولكن عدد المطارق المائية يزداد مع استخدامها في النظام.

إذا لم يتم تركيب نظام إمداد المياه بشكل صحيح، فمن الممكن أن تحدث مطرقة مائية أيضًا عند استخدام الصمامات. السبب الرئيسي - التحولات الحادة في قطر الأنبوب. عندما يتحرك السائل تحت الضغط عبر أنبوب ذو قطر كبير ويصل إلى مكان "يضيق" فيه الأنبوب، فقد يسبب ذلك أيضًا مشاكل، لأن أي عائق في طريق السائل الذي يتحرك بسرعة يغير حجمه، وبالتالي الضغط. وهذا ينطبق أيضًا على المنعطفات الحادة و انحناءات خطوط الأنابيب. خطوط الأنابيب التي يصل قطرها إلى 100 ملم ويتم توزيعها على مسافات طويلة هي الأقل حماية من مثل هذا التأثير.

تحدث المطرقة المائية أيضًا بسبب تكوين فراغات هوائية، خاصة عند ثني الأنابيب.

يوضح الشكل أدناه بوضوح ما يحدث للأنبوب عند إغلاق الصنبور فجأة - مطرقة الماء:

طرق الوقاية من المطرقة المائية

هناك طرق مختلفة لحماية نظام إمدادات المياه للمنزل أو الشقة:

• أولاً، من الضروري فحص النظام بأكمله للتأكد من عدم وجود تسربات وملاءمته العامة للاستخدام ودرجة تآكل الأنابيب. من الأفضل استبدال الأنابيب القديمة بأخرى جديدة. تعتمد موثوقية النظام على جودة المواد والتركيب الصحيح.
• تركيب صمامات الإغلاق من نوع الصمام. أغلق الصنبور بسلاسة حتى يتساوى الضغط في نظام إمداد المياه بسلاسة.
• استخدام أنابيب ذات قطر أكبر . اختر قطر الأنبوب أكبر من 100 ملم. كلما زاد قطر الأنابيب، انخفض معدل تدفق المياه، وبالتالي المطرقة المائية.
• تجنب المقاطع الطويلة من مد الأنابيب وبدون انحناءات حادة، فلن تتشكل فيها جيوب هوائية.
• تجنب التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة في أنابيب المياه. عند تصميم المنزل، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار أن الأنابيب تذهب إلى تلك الأماكن والغرف حيث سيكون الفرق في درجة الحرارة في حده الأدنى. عزل الأنابيب.
• إجراء الصيانة الوقائية بشكل منتظم:

1. التحقق من عمل مجموعة الأمان: مقياس الضغط، فتحة التهوية، صمام الأمان.
2. تحقق بانتظام من حالة المرشحات التي تحبس الرمل والصدأ.

• استخدام المعدات التعويضية.

المعوضات وامتصاص المطرقة المائية- أجهزة خاصة قادرة على امتصاص جزء من السائل من النظام العام عند زيادة الضغط وبالتالي تخفيضه.

إذا تم تزويد منزلك بالمياه من مصدر مستقل باستخدام معدات الضخ، فاستخدمه تراكم هيدروليكي. إنه جزء من محطات الضخوهو عبارة عن خزان ذو غشاء مطاطي، حيث سيتم تصريف المياه الزائدة أثناء المطرقة المائية حتى يعود ضغط النظام إلى طبيعته. مفتاح الضغط هو عنصر لن ينقذك من المطرقة المائية، ولكنه سيطفئ المضخة عندما تغلق الصنبور ويتجاوز الضغط قيمة معينة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المضخة لن يتم إيقاف تشغيلها على الفور. استخدم مضخة مع محول تردد، والذي ينظم تشغيلها تلقائيًا ويضمن التشغيل والتوقف السلس. يتم استبعاد الزيادة الحادة في الضغط في النظام، الأمر الذي يؤدي إلى المطرقة المائية.

يمكن استخدام أنبوب مصنوع من البلاستيك المرن أو المطاط المقوى المقاوم للحرارة كممتص للصدمات، والذي يمتص طاقة الصدمة الهيدروليكية.

خطوط الأنابيب الطويلة، مثل الأرضيات الساخنة، هي الأكثر عرضة للطرق المائية. لتأمين مثل هذا النظام، تم تجهيزه بصمام ثرموستاتي.

ترموستات مع حماية فائقة. في بعض الأحيان يتم استخدام منظم حرارة مزود بحماية خاصة ضد المطرقة المائية. تحتوي هذه الأجهزة على آلية زنبركية مثبتة بين الصمام والرأس الحراري. إذا كان هناك ضغط زائد، يتم تنشيط الزنبرك ولا يسمح للصمام بالإغلاق تمامًا، وبمجرد انخفاض قوة المطرقة المائية، يغلق الصمام بسلاسة. قم بتثبيت منظم الحرارة هذا بدقة في اتجاه السهم الموجود على الجسم.

رسم تخطيطي لمعوض الصدمة الهيدروليكية

توضح الرسوم البيانية أعلاه أمثلة لكيفية تركيب وصلات التمدد بشكل صحيح. يمكن تركيبها أفقيًا أو رأسيًا، على مجمعات المياه الباردة والساخنة أو على أي جزء من خط الأنابيب المؤدي إلى النقطة النهائية لاستهلاك المياه.

من الضروري هنا الانتباه إلى حقيقة أن الماء لا ينبغي أن يركد عند مدخل المعوض، وإلا فإن البكتيريا قد تبدأ في التكاثر في النظام. ولذلك، فإن التعليمات لا تسمح بتثبيته في الجزء العلوي من الناهض.

ووفقا للإحصاءات، فإن أكثر من نصف حوادث خطوط الأنابيب لا ترجع إلى تآكل المواد أو تعبها. وهي ناجمة عن المطرقة المائية في نظام إمدادات المياه. ولكن يمكن تجنبها تمامًا إذا قمت بتثبيت النظام على الفور وفقًا لجميع القواعد وتزويده بأجهزة خاصة تعمل على إخماد موجة الصدمة.

ستكون تدابير الحماية المذكورة أعلاه أكثر فعالية إذا تم تطبيقها بشكل شامل، ويمكنك دائمًا تحييد الآثار غير السارة للمطرقة المائية وإطالة عمر الأنابيب والأجهزة المنزلية.