Гидроудар в трубе — причины, защита, компенсаторы

Защита от гидроудара

Чтобы защитить трубопровод от гидравлических ударов, нужно:

• Плавно открывать/закрывать запорные элементы

При плавном закрывании крана давление в трубопроводе будет постепенно выравниваться. При этом ударная волна будет иметь незначительную силу, а следовательно, мощность гидравлического удара будет минимальной. Но не во всех случаях возможно обеспечить плавное закрывание крана. Далеко не у всех моделей вентильная конструкция, многие современные краны имеют шаровую систему – достаточно одного неосторожного резкого поворота и кран придёт в положение «закрыто».

• Использовать трубы большого диаметра

В трубопроводах большого диаметра рабочая среда движется с меньшей скоростью, чем в системах с более маленьким диаметром. А чем скорость перемещения потока жидкости меньше, тем слабее сила гидроудара. Однако данный способ гораздо затратнее. Расходы увеличиваются за счёт более высокой стоимости труб и теплоизоляции.

• Установить амортизирующее устройство

Данное устройство располагается по направлению движения рабочей жидкости. В качестве амортизатора используется отрезок трубы из эластичного пластик либо каучука, которым заменяется часть жёсткой трубы перед термостатом. При возникновении гидравлического удара происходит растяжение эластичного отрезка и частичное гашение силы удара.

• Использовать компенсаторное оборудование

Для сбрасывания лишней жидкости до момента нормализации давления в трубопроводе используется гидравлический аккумулятор. Данное оборудование выполнено в виде герметичного бака, оснащённого мембраной и воздушным клапаном. Мембрана изготавливается из эластичного материала, бак – из стали.

• Использовать автоматику насосов

Одной из причин появления гидравлических ударов в трубопроводе является насосное оборудование. Движение рабочей среды зависит от того, насколько быстро вращаются насосные валы. Следовательно, плавное снижение/увеличение скорости вращения позволяет уменьшить силу воздействия и снизить риск появления гидроударов.

На производствах для управления насосным оборудованием используются специальные регуляторы, частотные преобразователи и прочие подобные приборы. Данное оборудование также подходит для использования в бытовых условиях.

Гидравлические удары в коммуникациях появляются при остановке насосного оборудования, например, при исчезновении сети питания. На производствах и в сфере коммунального хозяйства резервные источники используются давно и не раз доказали свою эффективность. Предупреждение аварийных ситуаций и сокращение расходов на ремонтные работы приводят к существенной экономии средств. Включение домашнего насосного оборудования через устройство защиты от гидроударов (стабилизаторы и источники резервного питания) поможет обезопасить внутренние коммуникационные системы.

• Использовать байпас

Байпас представляет собой дополнительный участок трубопровода, который используется в качестве обходного канала и служит для регулирования пропускной способности сети отопления. Такие устройства можно монтировать, как в новые системы, так и в уже существующие.

• Гаситель гидроударов

Это простое, но эффективное изобретение, работающее по принципу расширительного бака отопительных коммуникаций. При резком перепаде давления жидкость перемещается в мембранный гаситель. После того, как давление в трубопроводе упадёт до рабочей величины, произойдёт выталкивание жидкости обратно в систему. Возвращение воды обеспечивается благодаря избыточному давлению воздуха, находящегося с противоположной стороны мембраны.

• Защитный клапан

Клапан защиты от гидроудара располагается в трубопроводной системе рядом с наносом. Он реагирует на скачки давления, принимая обратную волну и предотвращая гидравлические удары. Клапан оснащён специальным регулятором, который при перепаде давления плавно открывает его. Таким образом, когда обратный поток рабочей среды доходит до насосного агрегата, клапан уже находится в открытом состоянии. В результате этого происходит сбрасывание воды, а следовательно, снижение давления до допустимой величины. После нормализации давления регулятор закрывает клапан, чтобы предотвратить опустошение системы.

agpipe.ru

Причины возникновения, как устранить +Видео

Системами водопровода и отопления порой исходят странные звуки. Часто на них не обращают внимание. Напрасно. Непонятные постукивания и щелчки могут говорить о гидроударе в трубах. Хорошо, что есть метод купирования сего факта, пока не прорвало трубу.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ удар – это мгновенный кратковременный скачок давления воды. Происходит из-за резкой смены скорости водного потока в трубах.

Содержание статьи:

Общие сведения о гидроударах

Гидроудары делятся на:

• Положительные. Повышение давления. Возникает в следствии включения насосов или резком закрытие задвижек
• Отрицательные. Остановка насосного агрегата.

Гидроудар по своей сути можно сравнить с остановкой эскалатора в час пик в метро. Люди, что внизу останавливаются, остальные волна за волной сталкиваются друг с другом. То же самое происходит в трубах. Закрыли резко кран, вода остановилась, а остальная продолжает движение на скорости, стоячий слой накрывает волна движущегося, следом другой слой, они сталкиваются. Так происходит гидроудар в системе водоснабжения.

Каковы последствия гидроудара

Давление выше допустимой нормы критично для труб и их соединений. Запорная арматура тоже может выйти из строя.

Происходит разрыв труб не от первого гидроудара, обычно производители изготавливают изделия с расчетом повышения давления. Каждый последующий удар будет бить в одно и то же самое слабое место. В какой — то момент труба не выдержит и лопнет.

Что такое – прорвало трубу, знает каждый. Затопило соседей, испортилась мебель, обои отклеились и т.д. Нервы потрепаны, бюджет пострадал.

В случае гидравлического удара в теплоснабжении последствия куда плачевние. Человек получит ожоги. Урон жилью поток горячей воды нанесет колоссальный. Устранение последствий потребует серьезных материальных и физических затрат.

В случае возникновения аварии в мороз, произойдет прекращение подачи тепла и замерзание всей системы вместе с котлом.

Потери можно предупредить, чем устранить последствия.

Причины гидроудара

В 60% случаев прорыв труб происходят из-за гидроудара. В своем большинстве авария случается на отрезке со старыми трубами.

Сила удара напрямую зависит от длины трубы, чем больше отрезок, тем сильнее гидроудар. В длинной трубе воды больше, ее вес вызывает ощутимый скачок давления.  Чем дальше кран перекрытия, тем серьезней гидравлический удар.

Внимание! Подогрев пола водяным трубопроводом на первом месте по опасности. Вентиль удаленный, протяженность труб внушительная.

Для купирования гидроудара в обогреваемых полах, обязательна правильна установка термостатических клапанов. Остановка движения воды по трубам должна осуществляться на входе системы в пол. Перекрытие воды, не влечет последствий. Движение продолжается, но по убывающей.

Вентиля старого образца, гораздо безопаснее в плане гидроударов. Для перекрытия потока требуется несколько оборотов, давление спадает медленно. Резко перекрыть при огромном желании не получится, что не скажешь о шаровых кранах.

Для закрытия шарового крана надо один раз повернуть ручку на 90 градусов. Не знающие пользователи делают это быстро и резко, что категорически запрещено. Перекрытие следует осуществлять плавно.

Конечно, резко закрытый вентиль не единственная причина. В системе отопления разрыв трубы может произойти из-за остатков воздуха в трубах. Воздух имеет свойство под напором давления сжиматься, когда сильный поток воды на него воздействует, он срабатывает как буфер, создавая препятствие.

Также появление гидроударов могут спровоцировать трубы разного диаметра. Перепады давления, если трубы не приведены к общему знаменателю, гарантированы.

Как устранить гидравлические удары

Чтобы не произошло гидроудара в трубах отопления и системе водоснабжения используются несколько методов.

Плавно осуществлять закрытие крана

Если вентиль идет туго, то допустимо его передвижение малыми рывками.

Удар происходит, но разбитый на несколько слабых. Что не влечет последствий.

Амортизация

Механическое перекрытие можно организовать безопасно, а вот системы оснащенные автоматикой (отопительные) этого лишены.

Для смягчения удара в магистраль монтируется устройство амортизации. Перед термостатом, устанавливается отрезок эластичного трубопровода (пластик армированный или каучук устойчивый к высоким температурам).

Благодаря растяжению, при скачке давления, труба на время увеличивается, гасит давление.

0,2-0,3 м достаточный отрезок амортизации.

Шунтирование

Это ручная доработка термоклапана.

Трубку диаметром 0,2-0,4 мм по ходу движения вставляют в клапан. На работоспособность системы не влияет, но при скачке давления перекинуть его за клапан в трубопровод может.

К сведению

Метод продуктивен только в новой системе и не из металла. Наличие коррозии все на нет.

Компенсаторы

Гидроаккумулятор – одно из компенсирующих устройств. Подходит, как системы водопровода так и для системы отопления. Это резервуар из каучука разделенный мембраной.

Нижняя часть содержит жидкость, верхняя воздух под давлением. Похожая система устанавливается на автоматических насосах для регулировки давления.

В системе отопления компрессор устанавливается в слабой точке, где возможен удар. При скачке давления, вода надавливает на мембрану и смещает ее в сторону воздуха, в результате давление гасится.

Когда давление приходит в норму, гидроудар купируется, мембрана возвращается на прежнее место.

В водопроводной магистрали также применяются специальные гасители.

Защитные клапаны

В былые времена давление пациента понижали путем кровопускания. Схема работы защитного клапана аналогичная.

Установка происходит в потенциально опасных местах. Работают автономно или от контроллера.

При повышении давления, клапан производит сброс воды, разумеется сброс жидкости происходит в допустимых местах.

После прихода давления в норму, кран закрывается.

Автоматическая регулировка

Отключение и включение насосного оборудования «прекрасные» провокаторы гидравлических ударов.

Насос создает давление, которое напрямую связано со скоростью вращения. Разгон происходит молниеносно.  Принудительное замедление процесса набора оборотов в насосе, купирует возникновение гидравлического удара.

Регулировать обороты не получится, изменить частоту возможно, что даст требуемый результат.

Эту функцию выполняют УУЭ (устройство управления электродвигателем), преобразователи частоты и плавного пуска. Гидроудары при установке УУЭ пропадают.

Частотные преобразователи выполняют еще одну важную функцию. С их помощью контролировать напор жидкости можно не вентилем, а частотой вращения двигателя.

Преследуя эту цель, к преобразователю подключают датчик давления, он будет изменять частоту вращения насоса в зависимости от заданных показателей. Как бонус, происходит экономия электроэнергии.

Минусы агрегата

• Высокая цена
• Требуется специалист для установки и наладки.

Если ваши отопительная магистраль и система водоснабжения не оснащены ни одним защитным устройством и в системах присутствуют симптомы гидроудара, стоит задуматься о безопасности.

 

iseptick.ru

Что такое гидроудар? — DRIVE2

Гидроударом называется резкое возрастание давления в одном из цилиндров двигателя (многократно превышающее допустимое), происходящее в результате попадания в него значительного количества жидкости, которая в отличие от подготовленной топливной смеси практически не сжимается. Причем для дизельных двигателей (а они в сравнении с бензиновыми имеют меньшую камеру сгорания и существенно более высокую компрессию) для возникновения гидроудара нужно наличие гораздо меньшего количества воды, попавшей в цилиндр двигателя.

• Последствия гидроудара

В цилиндре с жидкостью при движении поршня вверх давление нарастает очень стремительно. Максимальное давление при этом многократно превышает допустимое. Сила давления, приложенная к поршню, воздействует через палец на шатун, вызывая в нем большие напряжения сжатия. С другой стороны, инерция вращающихся частей двигателя (а при включенной передаче и инерция движущегося автомобиля) дополнительно пытается провернуть коленвал, еще больше увеличивая нагрузку на шатун.

Если силы инерции, действующие на детали двигателя, невелики, то шатун, поршень и палец могут выдержать приложенную нагрузку (это бывает крайне редко). Но чаще всего стержень шатуна сжимается и изгибается (теряет устойчивость). Вследствие чего расстояние меду центрами верхней и нижней головок шатуна уменьшается, то есть шатун укорачивается. Если силы инерции значительны, то и шатун деформируется сильно. При этом поршень проходит через верхнюю мертвую точку, коленчатый вал продолжает вращаться и поршень начинает двигаться вниз. Если шатун изогнулся очень сильно, то он может упереться в стенку цилиндра — и двигатель заклинит. Случай не самый страшный — достаточно будет заменить шатун, поршень и палец. Гораздо хуже, если при сильно сокращенном расстоянии между отверстиями головок шатуна двигатель продолжает вращаться. В таком случае при приближении к нижней мертвой точке поршень своей юбкой садится на противовесы коленчатого вала. Далее следует разрушение поршня, а возможно, и обрыв шатуна (его обломок может пробить боковую стенку цилиндра).

Гидроудар сказывается и на других деталях двигателя. Так, под действием высокого давления деформируется головка блока цилиндров (очень редко). В момент резкой остановки двигателя за счет инерции газораспределительного механизма страдает цепь или ремень привода. При этом значительные нагрузки испытывает и натяжитель цепи (ремня). А посему все вышеперечисленные детали и узлы тоже могут потребовать замены.

Коленчатый вал, напротив, страдает довольно редко. И только при очень больших масштабах разрушения других деталей он может деформироваться или ломаться. Кстати, при разборке двигателя очень легко определить, что явилось причиной поломки шатуна и заклинивания коленчатого вала — гидроудар или масляное голодание. При масляном голодании разрушение шатуна происходит в результате перегрева и «прихватывания» вкладышей коленчатого вала. В этом случае на нижней головке шатуна хорошо видны «цвета побежалости» и задиры. При гидроударе же нижняя головка шатуна остается совершенно нормальной.

• Что делать при остановке двигателя ?

Так как же быть, если при пересечении лужи, брода, болота двигатель вдруг резко остановился? Ни в коем случае не стоит пытаться сразу же запустить двигатель. Для начала следует открыть крышку воздушного фильтра. Если под крышкой обнаружится вода, то практически со стопроцентной уверенностью можно говорить о том, что причиной остановки двигателя стал гидроудар. В этом случае необходимо вывернуть свечи и попробовать вручную провернуть двигатель. Допустим, вам удается сделать полный оборот коленчатого вала двигателя и вы чувствуете, что поршень не касается противовесов коленчатого вала. Это значит, что шатун не деформирован или деформирован незначительно. Теперь можно попробовать прокрутить двигатель стартером. Но внимание! Если слышен стук — немедленно остановите двигатель и прекратите все попытки его запустить. Ведь если находящийся в аварийном состоянии двигатель запустится, то даже после непродолжительной работы за счет больших нагрузок, возникающих от касания поршнем противовесов, произойдет их разрушение, ведущее к гораздо более тяжелым последствиям. Если же стука нет, то, продув цилиндры, можно заворачивать свечи и пытаться запустить двигатель. Но поскольку существует вероятность деформации головки двигателя, то «тянуть на базу» следует с крайней осторожностью, тщательно контролируя температуру охлаждающей жидкости и давление масла. В дальнейшем двигатель следует подвергнуть частичной разборке для контроля деталей: вероятнее всего, потребуется замена шатуна и поршня, а также фрезеровка плоскости головки блока цилиндров.

А вот с дизельным двигателем все гораздо сложнее. Из-за отсутствия быстро снимаемых свечей зажигания продуть цилиндр от воды довольно трудно. Да и страдает дизель, как правило, гораздо сильнее. Поэтому, сняв крышку фильтра и убедившись в наличии под ней воды, незадачливому «подводнику» остается только буксировать автомобиль в сервисный центр.

Ремонт двигателя, пережившего гидроудар, мало отличается от обычного капитального ремонта. Хуже, если оборванный шатун пробьет блок цилиндров, но и в этом случае, как показывает опыт, блок также может быть отр

www.drive2.ru

что это такое, причины и последствия гидроудара

Любой владелец автомобиля может столкнуться с гидроударом двигателя — это когда в камеру сгорания двигателя попадает большое количество воды или другой жидкости. В итоге в камере сгорания двигателя образуется своеобразная пробка, которая нарушает работу поршня и приводит к полному ступору мотора. Двигатель, соответственно, глохнет, а попытки завести его могут только усугубить ситуацию. Давайте подробней разберемся, что такое гидроудар двигателя, когда он может произойти и какими могут быть последствия.

Причины возникновения гидроудара

В большинстве случаев гидроудар происходит в дождливые дни, когда вы, находясь в уютном салоне своего авто, мчитесь по улицам города и, пересекая лужи, любуетесь, как потоки воды разлетаются в разные стороны. Это действительно красивое зрелище, но поднятые в воздух лужи через воздушный фильтр попадают под капот, направляются в камеру сгорания и вызывают гидроудар. Также к гидроудару может привести медленный проезд через глубокую лужу или водоем.

Основная причина гидроудара двигателя

Еще одна причина возникновения гидроудара приходит совершенно с противоположной стороны — не снаружи, а изнутри. В результате заводского брака или других факторов, может выйти из строя турбина, через которую в камеру сгорания двигателя попадает масло. Но эта ситуация случается очень редко, чаще всего причиной возникновения гидроудара является вода. 

Читайте также: Шноркель — единственное, что спасет вас от гидроудара при попадании автомобиля в воду.

Если рассмотреть проблему более подробно, то получается следующая ситуация. Вода — несжимаемая жидкость и когда она попадает в камеру сгорания, поршень, на такте сжатия, не может ее сжать и наталкивается на препятствие. В результате, внутри цилиндра образуется высокое давление, которое превышает максимально допустимые значения для элементов двигателя и двигатель выходит их строя.

Существует довольно простой способ определить, поймал ли ваш автомобиль гидроудар. Если вы проехали через глубокую лужу или водоем и двигатель резко заглох, то скорее всего это гидроудар. Чтобы убедиться в этом откройте капот и снимите кожух воздушного фильтра. Если под кожухом вода — это точно гидроудар.

Если же воды нет, то возможно вам повезло и двигатель заглох по другой причине. Например, на бензиновом двигателе вода могла залить не воздухозаборник, а трамблёр, что привело к исчезновению искры на свечах.

Последствия гидроудара двигателя

Гидроудар может приводить к самым разным последствиям. Если вода попала в двигатель, когда тот работал в холостом режиме, то все может обойтись. Двигатель просто заглохнет и не успеет нанести себе каких-либо повреждений.

Но, в большинстве случаев гидроудар случается, когда машина на ходу и в таких случаях последствия более серьезные. Обычно все заканчивается погнутыми шатунами, повреждениями колец, вкладышей или коленчатого вала.

Шатуны после гидроудара

Наиболее серьезные последствия возникают у владельцев автомобилей с дизельным двигателем, поскольку здесь и камеры сгорания намного меньше, и снимаемых свечей нет, и сам двигатель более мощный, а отсюда — более серьезные повреждения.

Также стоит упомянуть тот факт, что вода приводит к коррозии металла, поэтому после гидроудара не стоит затягивать с ремонтом. Иначе без своевременной просушки двигателя может понадобиться дополнительная расточка цилиндров.

Читайте также: Что такое ЭБУ и почему ему также угрожает затопление водой

Видео о гидроударе двигателя

Как предотвратить гидроудар двигателя?

Наиболее простой способ предотвратить гидроудар двигателя — двигаться очень аккуратно во время передвижения по лужам. Единственное место, через которое в камеру сгорания может попасть вода — это воздухозаборник. У каждой модели и марки автомобиля он находится на разной высоте, но иногда этот элемент располагается так низко, что даже небольшая лужа превратится в большую проблему.

Поэтому не стоит переоценивать возможности своего автомобиля. Не пытайтесь преодолеть слишком глубокие лужи. Лучше всего не заезжать в воду глубже чем на высоту половины колеса. Также не стоит пытаться проскочить лужи на большой скорости. Если двигаться медленно, то поймать гидроудар будет сложнее.

Если так получилось, что вы попали в глубокую лужу или водоем и вода начала заливать капот, то немедленно заглушите двигатель и прекратите движение.

Автомобиль оборудованный шноркелем

Если же вы обитаете в дождливом регионе или вам постоянно приходится ездить по «болоту» и лужам, тогда можно установить на свое авто так называемый шноркель — специальная трубка, которая поднимает уровень воздухозаборника на высоту от 80 см до 1 м. Выпускаются они как известными производителями, так и народными умельцами. Шноркель немного портит внешний вид автомобиля, но зато вы будете уверенны в том, что доберетесь до пункта назначения.

Похожие статьи

avtonov.com

Что такое гидроудар двигателя? — DRIVE2

Гидроудар автомобиля
Любой водитель, будь то новичок или уже достаточно опытный водитель, может столкнуться с непонятной, на первый взгляд, проблемой.

После обильного дождя Вы едите на своём автомобиле по своим делам. Дождь был обильный и на дорогах образовались большие и достаточно глубокие лужи. Вы сидите в хорошо загерметизированном салоне, лужи никаким образом не могут добраться до Вас. Водителю, в общем, всё равно, был дождь или его не было. Вы просто давите на газ и любуетесь, как из-под колёс вырываются огромные стены воды, она даже налазит на капот. При этом машина едет в натяг, и Вам это доставляет удовольствие.

Но вдруг машина резко стопорит ведущие колёса, экстренно останавливается, и двигатель глохнет. Любые попытки завести двигатель ни к чему не приводят, двигатель и не думает крутиться. Ну, что же, можно Вас “обрадовать”, Ваш двигатель получил гидроудар.

Гидроудар — это ситуация, когда при работающем двигателе в камеру сгорания попадает вода. Из курса физики мы знаем, что вода практически не сжимаема. И вот представьте себе, Вы едите по луже и создаёте стену воды впереди капота. Вода при этом заполняет всё пространство вокруг двигателя, и она легко может попасть в камеру сгорания через воздушный фильтр. Поршень начинает сжимать горючую смесь, но дойти до верхней точки не может, потому что дорогу ему преградила вода. Из-за этого резко происходит остановка и стопор двигателя с характерным ударом.

В этот момент на подвижные части двигателя передаётся колоссальная кинетическая энергия, которая скрутит и поломает любые металлические конструкции. Чем выше были обороты двигателя, тем больше этот удар нанесёт последствий Вашему двигателю. При этом случиться может всё, вплоть до поломки коленвала. Особенно много последствий произойдет в дизельном двигателе, т. к. рабочее давление внутри цилиндров намного больше, чем у бензинового мотора.

Любой водитель должен знать, что при прохождении водных преград двигатель нужно держать на как можно больших оборотах, чтобы вода через выхлопную систему не попала в двигатель и не заглушила его. Но, чем выше обороты, тем больший урон вода может нанести двигателю при гидроударе. Поэтому нужно находить компромисс при движении, двигаться на первой передаче с как можно меньшими оборотами, достаточными для того, чтобы не заглушить двигатель.

Как не получить гидроудар двигателя?
Запомните, только воздухозаборник это открытое место для воды! Воздухозаборник располагается выше колеса, но и лужи разные, попали в глубокую лужу, глушите двигатель.
Бывает и такое: абсолютно сухой фильтр, а вода в трамблере или катушке зажигания, искры нет и мотор не заводится, обезапасте себя и свой автомобиль, зная, что предстоит поездка по плохой дороге в плохую погоду с глубокими лужами, закройте катушку зажигания и трамблер любым целлофаном.
Если обнаружите влагу в моторном отсеке, удалить ееможно при помощи компрессора, высушите блок предохранителей, все провода и разъемы, клеммы АКБ.

www.drive2.ru

Что такое гидроудар? — DRIVE2

Гидроударом называется резкое возрастание давления в одном из цилиндров двигателя (многократно превышающее допустимое), происходящее в результате попадания в него значительного количества жидкости, которая в отличие от подготовленной топливной смеси практически не сжимается. Причем для дизельных двигателей (а они в сравнении с бензиновыми имеют меньшую камеру сгорания и существенно более высокую компрессию) для возникновения гидроудара нужно наличие гораздо меньшего количества воды, попавшей в цилиндр двигателя.

• Последствия гидроудара

В цилиндре с жидкостью при движении поршня вверх давление нарастает очень стремительно. Максимальное давление при этом многократно превышает допустимое. Сила давления, приложенная к поршню, воздействует через палец на шатун, вызывая в нем большие напряжения сжатия. С другой стороны, инерция вращающихся частей двигателя (а при включенной передаче и инерция движущегося автомобиля) дополнительно пытается провернуть коленвал, еще больше увеличивая нагрузку на шатун.

Если силы инерции, действующие на детали двигателя, невелики, то шатун, поршень и палец могут выдержать приложенную нагрузку (это бывает крайне редко). Но чаще всего стержень шатуна сжимается и изгибается (теряет устойчивость). Вследствие чего расстояние меду центрами верхней и нижней головок шатуна уменьшается, то есть шатун укорачивается. Если силы инерции значительны, то и шатун деформируется сильно. При этом поршень проходит через верхнюю мертвую точку, коленчатый вал продолжает вращаться и поршень начинает двигаться вниз. Если шатун изогнулся очень сильно, то он может упереться в стенку цилиндра — и двигатель заклинит. Случай не самый страшный — достаточно будет заменить шатун, поршень и палец. Гораздо хуже, если при сильно сокращенном расстоянии между отверстиями головок шатуна двигатель продолжает вращаться. В таком случае при приближении к нижней мертвой точке поршень своей юбкой садится на противовесы коленчатого вала. Далее следует разрушение поршня, а возможно, и обрыв шатуна (его обломок может пробить боковую стенку цилиндра).

Гидроудар сказывается и на других деталях двигателя. Так, под действием высокого давления деформируется головка блока цилиндров (очень редко). В момент резкой остановки двигателя за счет инерции газораспределительного механизма страдает цепь или ремень привода. При этом значительные нагрузки испытывает и натяжитель цепи (ремня). А посему все вышеперечисленные детали и узлы тоже могут потребовать замены.

Коленчатый вал, напротив, страдает довольно редко. И только при очень больших масштабах разрушения других деталей он может деформироваться или ломаться. Кстати, при разборке двигателя очень легко определить, что явилось причиной поломки шатуна и заклинивания коленчатого вала — гидроудар или масляное голодание. При масляном голодании разрушение шатуна происходит в результате перегрева и «прихватывания» вкладышей коленчатого вала. В этом случае на нижней головке шатуна хорошо видны «цвета побежалости» и задиры. При гидроударе же нижняя головка шатуна остается совершенно нормальной.

• Что делать при остановке двигателя ?

Так как же быть, если при пересечении лужи, брода, болота двигатель вдруг резко остановился? Ни в коем случае не стоит пытаться сразу же запустить двигатель. Для начала следует открыть крышку воздушного фильтра. Если под крышкой обнаружится вода, то практически со стопроцентной уверенностью можно говорить о том, что причиной остановки двигателя стал гидроудар. В этом случае необходимо вывернуть свечи и попробовать вручную провернуть двигатель. Допустим, вам удается сделать полный оборот коленчатого вала двигателя и вы чувствуете, что поршень не касается противовесов коленчатого вала. Это значит, что шатун не деформирован или деформирован незначительно. Теперь можно попробовать прокрутить двигатель стартером. Но внимание! Если слышен стук — немедленно остановите двигатель и прекратите все попытки его запустить. Ведь если находящийся в аварийном состоянии двигатель запустится, то даже после непродолжительной работы за счет больших нагрузок, возникающих от касания поршнем противовесов, произойдет их разрушение, ведущее к гораздо более тяжелым последствиям. Если же стука нет, то, продув цилиндры, можно заворачивать свечи и пытаться запустить двигатель. Но поскольку существует вероятность деформации головки двигателя, то «тянуть на базу» следует с крайней осторожностью, тщательно контролируя температуру охлаждающей жидкости и давление масла. В дальнейшем двигатель следует подвергнуть частичной разборке для контроля деталей: вероятнее всего, потребуется замена шатуна и поршня, а также фрезеровка плоскости головки блока цилиндров.

А вот с дизельным двигателем все гораздо сложнее. Из-за отсутствия быстро снимаемых свечей зажигания продуть цилиндр от воды довольно трудно. Да и страдает дизель, как правило, гораздо сильнее. Поэтому, сняв крышку фильтра и убедившись в наличии под ней воды, незадачливому «подводнику» остается только буксировать автомобиль в сервисный центр.

Ремонт двигателя, пережившего гидроудар, мало отличается от обычного капитального ремонта. Хуже, если оборванный шатун пробьет блок цилиндров, но и в этом случае, как показывает опыт, блок также может быть отремонтирован.

Большое значение имеет и то, сколько времени простоял автомобиль после гидроудара. Ведь под действием воды в цилиндрах двигателя начи

www.drive2.ru

Гидроудар в трубопроводе – причины и последствия

Кран с питьевой водой в каждом доме – это не роскошь, а достижение прогресса, но лишиться такого приятного удобства можно в один миг, если образовался гидроудар в трубопроводе. Гидравлический удар может стать причиной не только отсутствия воды, но и привести к затоплению квартиры.

О том, каким образом возникает такое опасное явление и как его избежать, будет подробно рассказано в данной статье.

Природа гидравлического удара в трубопроводах

Гидроудар – это ударная волна, которая распространяется по поверхности водопровода, а также по элементам арматуры. Разрушительное действие такого явления связано, прежде всего, с невозможностью жидкости сжиматься.

Если воду можно было, например, как газ сжать в несколько раз, то трубы не разрывались бы от резкого увеличения давления. Чрезмерное давление возникает в том случае, когда движение жидкости резко останавливается, но вызвать гидроудар могут и другие явления в системе водоснабжения .

Причины

Наиболее часто гидравлический удар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Когда вода течёт по трубам и выливается из крана, то в системе водопровода сохраняется постоянное значение давления, но в момент резкого перекрытия арматуры, это значение может увеличиться в несколько раз, в результате чего, стенки трубы не выдерживают напора и лопаются.

Причиной гидроудара могут также стать:

• Резкое включение или выключение мощного насоса.
• Воздушные пробки имеющиеся в контуре водопровода или отопления.

Включение и отключение насоса может быть спровоцировано нестабильным электроснабжением объекта, на котором находятся мощные насосные станции для перекачки воды. Воздушные пробки также занимают не последнее место в возникновении такого опасного явления, поэтому прежде чем эксплуатировать замкнутые системы с жидкостью, следует убедиться в полном отсутствии воздуха в них.

Последствия

При многократном воздействии высокого давления, которое возникает в результате гидравлического удара, даже очень надёжные системы могут потерять герметичность. Разрыв трубопровода может произойти и от однократного, но сильного гидравлического удара.

В результате такого воздействия водоснабжение объектов, к которым подведена водопроводная труба, полностью прекращается. К сожалению, последствия такого явления не ограничиваются только отсутствием воды в кране.

Если разрыв трубы произошёл в многоквартирном доме, то после разрыва трубы и попадания жидкости в жилое помещение будет повреждено имущество владельцев квартиры, а также соседей этажом ниже.

Если разрывается магистральная труба водопровода, по которой снабжается водой целый район города, то авария уже может расцениваться как ЧП.

В результате такого происшествия жильцы десятков многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации, так как все бачки унитазов запитываются от трубы холодного водоснабжения. Воспользоваться душем, даже при неповреждённом трубопроводе с горячей водой, также вряд ли получится.

Если в результате гидравлического удара повреждается труба с горячей водой, то такое происшествие, кроме материального ущерба, может привести к серьёзным ожогам. Особенно опасна может быть разгерметизация системы отопления, в которой теплоноситель всегда находится под значительным давлением, а температура жидкости составляет более +70 градусов.

Смотреть видео

Последствия гидроударов в трубопроводах большого диаметра в черте города, могут быть также весьма плачевными. Кроме возможных травм, которые могут получить пешеходы, находящиеся рядом с местом аварии, значительное истечение жидкости очень часто приводит к парализации участка автодороги, особенно в том случае, когда на данном участке осуществляется перевозка пассажиров транспортом работающем на электрической тяге.

Последствия от возникновения гидроудара, могут привести к значительному ущербу, поэтому так важно научиться предотвращать появление резкого усиления давления в трубопроводах.

Способы защиты

Соблюдение правил монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций позволяет свести к минимуму вероятность возникновения такого опасного явления, как гидравлический удар, но полностью исключить его только правильно спроектированными системами не получится. Для избегания такой неприятной ситуации необходим комплексный подход и соблюдение правил безопасности и технических инструкций.

Значительно снизить вероятность возникновения гидравлического удара, можно если следовать следующим правилам при проведении монтажа водопроводов и их эксплуатации.

• При запуске водопровода или отопления в эксплуатацию, запорные элементы арматуры должны открываться очень медленно. Перекрытие подачи жидкости, также должно осуществляться очень плавно. Плавное закрытие и открытие запорной арматуры должно осуществляться не только на промышленных объектах, но и при запуске водоснабжения и отопления в частном доме. Чрезмерное давление при возникновении гидравлического удара способно легко повредить домашние коммуникации, поэтому не стоит пренебрегать правилами технической безопасности, в случае когда вода в частном доме подаётся со значительным давлением.
• Если в системе водопровода или отопления установить автоматические устройства плавного открытия и закрытия запорной арматуры, то можно полностью исключить человеческий фактор при возникновении гидравлического удара. Конечно, при использовании электроники, водопроводные системы становятся зависимыми от электрического тока, но, чтобы полностью исключить вероятность выхода из строя по причине установленных автоматов, необходимо оборудовать такие механизмы резервным источником электроэнергии. Такая подстраховка абсолютно необходима, как на крупном предприятии, так и для нормального функционирования коммуникаций расположенных в частном доме. Автоматической регулировкой рекомендуется оснастить и насосные станции. В этом случае, также можно избежать гидроудара от резкого перепада давления в результате включения или отключения мощного насосного оборудования.
• Применение гидроаккумуляторов и демпферных устройств, также позволяет свести к минимуму последствия резкого увеличения давления в водопроводной сети. Такие устройства обычно состоят из металлического корпуса с расположенной внутри мембраной. При возникновении гидроудара, мембрана перемещается, что позволяет вместить излишек жидкости. Когда угроза разрыва трубопровода
  минует и давление уменьшится мембрана будет возвращена в исходное положение за счёт воздуха расположенного с обратной стороны.
• Для уменьшения давления в водопроводных сетях может быть использован предохранительный клапан, который открывается при достижении жидкости определённого значения. Такие устройства также способны предохранить трубопровод от разрушения, но для организации такого вида защиты, потребуется сделать дополнительную отводку от клапана к канализационной системе
• Для защиты от гидроудара в частном доме или квартире можно использовать очень простой способ, в котором компенсация чрезмерного давления осуществляется за счёт растяжения стенок трубопровода. Совсем необязательно производить монтаж отопления или водоснабжения с применением таких материалов, но участок трубопровода выполненный с использованием термостойкого каучука, способен полностью принять на себя гидроудар в небольшой системе.
• Шунтирование термостата, является эффективной мерой борьбы с гидроударом небольшой силы, поэтому такое “улучшение” автономного отопления может быть произведено только в частной системе отопления. Как правило, достаточно сделать отверстие диаметром 0,5 мм в основном клапане, чтобы при возникновении высокого давления излишек жидкости свободно перемещался в контур с холодной водой.
• Термостат с защитой установленный в систему отопления, также позволяет избежать такого опасного явления, как гидроудар. Принцип работы такого устройства заключается в том, что в основном клапане термостата располагается дополнительный небольшой механизм, который открывается вне зависимости от температуры жидкости. Такой внутренний клапан начнёт пропускать жидкость, когда давление теплоносителя приблизится к максимально допустимому значению, тем самым предохраняя трубы от разрыва.

Смотреть видео

Как защитить от гидравлического удара коммуникации в квартире

Разгерметизация водопровода в квартире может привести к очень серьёзным последствиям, особенно в том случае, когда вследствие прорыва, был причинён ущерб соседям, квартира которых расположена этажом ниже, где произошла авария.

На участке водопровода находящегося в квартире, могут быть установлены старые металлические трубы, которые со временем ржавеют и могут разрушаться в процессе эксплуатации, не говоря уже об убийственной” силе гидроудара.

ВАЖНО! Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения протечки, рекомендуется установить краны вентильного типа, которые в силу конструктивной особенности не способны мгновенно перекрыть воду. Шаровые рычажные краны, которые так удобны не только на кухне, но и душе, могут стать причиной серьёзной аварии.

Несмотря на то что гидроаккумуляторы наиболее часто используются в частных домах, водоснабжение которых осуществляется посредством насоса находящегося в глубокой скважине, такие изделия помогут защитить и водопровод находящийся в квартире от гидроудара.

Кроме этого, накопленная жидкость в таких устройствах, можно будет использовать в случае временного отключения водоснабжения. Защитить водопровода от гидроудара можно также с помощью специальных гасителей, которые устанавливаются в трубу холодного или горячего водоснабжения.

Самовольно устанавливать какие-либо приборы в системе централизованного отопления категорически запрещается. Чтобы защитить жилплощадь от возникновения гидроудара, следует допустить специалиста управляющей компании во время тестового запуска отопления.

Если все воздушные пробки будут вовремя удалены из радиаторов и трубопроводов, то можно будет не опасаться гидроудара, по причине соблюдения всех необходимых мер для предотвращения такого явления в котельной и на пути доставки теплоносителя в квартиру.

Чтобы уменьшить риск разгерметизации систем горячего водоснабжения, рекомендуется также заменить краны на винтовые конструкции, а трубопровод сделать из современных материалов, которые позволяют максимально эффективно справляться с избыточным давлением в трубопроводе.

Несколько слов о теории гидроудара

Возникновение гидравлического удара возможно только по той причине, что жидкость не сжимается настолько, чтобы произошла компенсация резкого скачка давления. При увеличении давления в одном месте его сила распространяется на весь участок трубопровода, и найдя “слабое звено” приводит к деформации либо разрушению материала.

Такой эффект возникающий в трубопроводах высокого давления был впервые обнаружен российским учёным Н. Е. Жуковским в конце XIX века. Жуковским также была выведена формула, по которой можно рассчитать минимальное время необходимое для закрытия крана, чтобы избежать опасного повышения давления в замкнутой системе водопровода.

Смотреть видео

Данная формула имеет следующий вид:

где:

• Dp – увеличение давления в Н/м2;
• р – плотность жидкость кг/м3.
• u0 и u1  – среднее значение скорости жидкости в трубопроводе до и после закрытия крана.

Учёный доказал, что скорость распространения ударной волны зависит прежде всего от диаметра и материала трубы. Также этот показатель зависит от степени сжимаемости жидкости.

Расчёт обязательно следует проводить только после того, как будет экспериментально установлена плотность воды, которая в зависимости от количества растворённый в ней солей может существенно различаться. Скорость распространения гидроудара всегда рассчитывается по следующей формуле:

где:

• с – скорость ударной волны;
• L – длина трубопровода;
• T – время.

Подставляя значения в данную формулу можно точно определить скорость распространения гидравлического удара. Гидравлический удар представляет собой волну, которая имеет колебания с определённой частотой.

Вычислить, при необходимости, количество колебаний в единицу времени также не составит большого труда. Достаточно воспользоваться следующей формулой:

где:

• М – продолжительность цикла колебаний;
• L – длина трубопровода;
• а – скорость волны (м/с).

Для упрощения вычислений ниже будут приведены показатели скорости ударной волны при гидравлическом ударе для труб из следующих материалов:

• Сталь – 900 – 1300 м/с;
• Чугун – 1000 – 1200 м/с;
• Пластик – 300 – 500 м/с.

Подставляя эти значения в формулу можно точно рассчитать частоту колебаний гидроудара на участке водопровода определённой длины.

Такова теория гидравлического удара в самых кратких математических описаниях. При проектировании современных инженерных систем, для выполнения подобных расчётов, применяются мощные вычислительные машины, поэтому прибегать к ручному вычислению скорости и силы гидроудара нет никакой необходимости.

Заключение

Гидроудар в водопроводе может стать причиной серьёзных аварий в сфере ЖКХ. Особенно неприятными такие происшествия бывают в зимнее время года. Разрушение трубопровода отопления, может привести к переохлаждению и заболеванию людей, особенно когда без тепла остаются маленькие дети и пожилые граждане.

Смотреть видео

Поэтому чтобы максимально обезопасить себя от такого грозного явления, необходимо применять на практике все советы изложенные в данной статье.

trubanet.ru