Причини виникнення гідроударів в автономній водопровідній системі та способи їх усунення
Запобігти виникненню гідроудару в системі водопостачання, отже, збільшити термін служби водопровідного обладнання, у тому числі дорогого насоса. Найчастіше гідроудар у системі виникає під час включення насоса свердловин.
Гідроудар як фізичне явище
З курсу шкільної фізики багато хто пам'ятає, що тіло, що має певну масу, під час руху накопичує кінетичну енергію. І запас кінетичної енергії тим вищий, чим більша маса та швидкість тіла. Вода, що рухається трубопроводом, накопичує кінетичну енергію. Якщо перекрити трубу засувкою, то потік води продовжить рух за принципом вагонів у складі поїзда, коли локомотив уже зупинився, а вагони наздоганяють один одного.
Кожен пам'ятає характерний гуркіт залізничного складу, що зупиняється. Так поводиться і вода перед перешкодою, що раптово виникла: дальні шари водяного потоку за інерцією все ще рухаються вперед, створюючи надлишковий тиск у трубопроводі. Найчастіше явище гідроудару спостерігається у магістралі системи водопостачання:
- між свердловинним насосом та зворотним клапаном;
- між гідроакумулятором та точкою водорозбору.
Способи запобігання виникненню гідроудару
Якщо прийняти за аксіому, що сила гідроудару прямо пропорційна масі та швидкості руху води в магістралі, то знизивши початкову швидкість води та її об'єм у момент включення насоса, встановленого в свердловині, можна максимально зменшити ймовірність виникнення гідроудару.
Для зручності експлуатації зворотний клапан часто встановлюють у зоні доступності: біля гідроакумулятора або біля гирла свердловини, щоб було зручно зливати воду перед зимовим сезоном. Фахівці рекомендують встановлювати зворотний клапан якомога ближче досвердловинний насос. Щоб переконатися в їх правоті, потрібно зрозуміти, що відбувається у водопідйомній трубі при включенні та вимкненні насоса, якщо зворотний клапан інтегрований у схему водопостачання в районі гідробака.
При відключенні насоса значний об'єм води з труби між клапаном і насосом миттєво зливається у свердловину, обертаючи лопаті робочого колеса насоса у зворотний бік. Труба повністю випорожнюється, і в момент чергового включення насоса величезна маса води, рухаючись трубою, різко вдаряє по клапану, так як на його відкриття потрібен час. Хоча це інтервал часу становить кілька мілісекунд, цього достатньо, щоб у системі виник гідроудар.
Щоб знизити масу води, що зливається під час зупинки та ударяє в клапан при пуску насоса, достатньо встановити зворотний клапан максимально близько до насоса. Рекомендується включити в електричну схему управління живленням насосного обладнання регулятор плавного пуску: це не тільки виключить виникнення гідроудару в системі, а й позитивно позначиться на роботі насосного обладнання, значно збільшивши його експлуатаційний термін. Гідроакумулятор необхідно обладнати реле тиску, щоб можна було регулювати тиск води у водопроводі.