المطرقة المائية في نظام إمدادات المياه والتدفئة: الأسباب + التدابير الوقائية
واحدة من المشاكل الرئيسية عند تشغيل أنظمة التدفئة وإمدادات المياه المستقلة هي انخفاض الضغط.المطرقة المائية في نظام إمداد المياه وتسخين المياه الناتجة عن هذا التغيير المفاجئ يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة. يجب أن يتم تحذيره، ألا توافقين على ذلك؟
سنخبرك بكيفية منع هذه الظاهرة وتحييد عواقبها السلبية، مما يضمن تشغيل الدوائر دون انقطاع. ستتعرف هنا على الطرق المستخدمة للتخلص من المطرقة المائية في الأنظمة التي تنقل المياه إلى صنابير المياه وأجهزة التدفئة.
تتناول المقالة المقدمة للمراجعة بالتفصيل طبيعة المطرقة المائية. يتم سرد التدابير الوقائية لمنع حدوث موقف خطير. للحصول على فهم مرئي لهذا الموضوع الصعب، يتم إرفاق المخططات والرسوم التوضيحية للصور ومقاطع الفيديو.
محتوى المقال:
ما هي المطرقة المائية؟
المطرقة المائية عبارة عن زيادة قصيرة المدى ولكنها كبيرة في الضغط في نظام مملوء بالسوائل. تحدث هذه الظاهرة عندما يصطدم تدفق السوائل بعائق يظهر في طريقه. ومن الأمثلة النموذجية لحدوث مثل هذه العوائق الإغلاق المفاجئ لصمامات الإغلاق، والتوقف المفاجئ للمضخة، وقفل الهواء، وما إلى ذلك.
بعد مواجهة عائق، يستمر تدفق المياه بالقصور الذاتي بالسرعة التي كانت تتحرك بها قبل ظهور العائق.يتم ضغط الطبقات الأولى الملامسة للعائق بنفس السرعة بسبب وصول الطبقات اللاحقة.
وبسبب الحقن المستمر لطبقات جديدة من التدفق، يزداد الضغط بسرعة، و"يبحث" السائل عن طريقة لتفريغ الجزء الخاص به من أجل تفريغه.
يحدث موقف مماثل دائمًا تقريبًا عندما ينقطع التدفق صمام الكرة أو صمام. للوهلة الأولى، قد تبدو هذه الظاهرة غير ضارة. ولهذا السبب لا يعيره العديد من المالكين الكثير من الاهتمام.
ولكن في الواقع، إذا تم اكتشاف المتطلبات الأساسية لخلل وشيك في الأنابيب والتجهيزات، فإن الأمر يستحق القضاء عليه في أسرع وقت ممكن. بعد كل شيء، بسبب المطرقة المائية، تظهر الانقسامات والشقوق في نظام التدفئة، فضلا عن تلف المعدات.
قد تسبق هذه المشكلة الخطيرة نقرات وضربات، بالإضافة إلى ضوضاء غريبة في أنابيب إمدادات المياه، مصحوبة بـ "الهدر" المميز.
يحدث النقر في الغالب في الأماكن التي يتم فيها توصيل الأنابيب الأكبر بأنابيب أصغر. وتواجه المياه التي تمر على طول جدرانها الداخلية عائقًا، وإن كان غير كامل، لكنه لا يزال عائقًا.
في حالة الطوارئ، قد يعاني ما يلي من تأثير المطرقة المائية:
- معدات (يتم كسر ضيق خطوط الأنابيب وتدمير أجهزة التدفئة)؛
- ملكية (المياه المتدفقة من الشبكة التالفة سوف تغمر المنزل وتؤدي إلى إتلاف الأثاث)؛
- أُسرَة (في حالة حدوث انتهاك في نظام التدفئة، هناك خطر حدوث حروق حرارية خطيرة).
وبحسب الإحصائيات فإن "حصة الأسد" من أعطال خطوط الأنابيب البالغة نحو 60% تحدث بسبب المطرقة المائية. في كثير من الأحيان، يمكن ملاحظة العواقب السلبية لهذا التأثير في الأنابيب البالية المغطاة بالتآكل.
إنه يسبب أكبر مشكلة لخطوط الأنابيب الطويلة، على سبيل المثال، عند التثبيت "الأرضية الدافئة"، على طول الخطوط التي يدور فيها السائل الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة.
تعتمد درجة الضرر إلى حد كبير على موقع العائق: إذا كان في بداية خط أنابيب طويل، فإن مقدار الضغط المتزايد سيكون ضئيلا، ولكن إذا كان في النهاية سيكون أعلى من ذلك بكثير.
في أغلب الأحيان، يتجلى التأثير عند استخدام أنابيب بأقطار مختلفة عند وضع نظام التدفئة. إذا لم يتم توصيل الأنابيب "مختلفة الحجم" إلى "قاسم" مشترك باستخدام المحولات، فإن زيادة الضغط في نظام التدفئة أمر لا مفر منه. في هذه الحالة، لحماية النظام، تم تجهيز الدائرة بصمام خاص - ترموستات.
أسباب المطرقة المائية
تكمن الطبيعة الفيزيائية لهذه الظاهرة في الفقدان الكامل أو الانخفاض الكبير في إنتاجية خطوط أنابيب المياه، مما يؤدي إلى زيادة ضغط السائل في النظام.
في المنازل التي كانت فيها الاتصالات الهندسية سيئة التصميم والتجهيز، يمكنك في كثير من الأحيان سماع النقر المميز والنقر في خط الأنابيب.
إنها مظهر خارجي للمطرقة المائية وتحدث عندما يتوقف فجأة دوران السوائل في نظام مغلق، ثم تستأنف حركتها فجأة.
إذا ظهر عائق في طريق تدفق الماء المتحرك بسرعة معينة، فإن سرعة حركته تتباطأ، ويستمر حجمه في الزيادة. ولم تجد أي مخرج، فتشكل موجة عكسية، والتي تصطدم بالجسم الرئيسي للمياه، يزيد الضغط في النظام. في بعض الأحيان يمكن أن تصل إلى عتبة 20 أجهزة الصراف الآلي.
نظرًا لضيق الطريق السريع، لا يوجد مكان يذهب إليه الحجم المتراكم، لكن الطاقة القوية لا تزال تسعى جاهدة لإيجاد منفذ إلى البيئة الخارجية. إن قوة التأثير الناتجة عن مثل هذا الاصطدام تخلق خطر تمزق الأنبوب الذي لا يحتوي على هامش أمان كافٍ.
لهذا السبب، لتجهيز النظام، من الضروري استخدام أنابيب المياه والغاز غير الملحومة المتكيفة مع شبكات المياه التي تتوافق مع GOST 3262-75، أو نظائرها من البلاستيك المعدني المضغوط المصنعة وفقًا لـ GOST 18599.
العوامل الرئيسية التي تثير حدوث المطرقة المائية في الأنابيب هي:
- انقطاع في التشغيل أو فشل مضخة الدورة الدموية؛
- وجود الهواء في دائرة مغلقة للنظام.
- انقطاع التيار الكهربائي؛
- في حالة الإغلاق المفاجئ لصمامات الإغلاق.
يمكن أن تحدث زيادة قصيرة المدى في الضغط في دائرة مغلقة بسبب حقن السوائل فوق القاعدة الموصوفة إذا بدأت المكره في التحرك بسرعات عالية عند تشغيل المضخة.
في الآونة الأخيرة، خلال الترتيب نظام التدفئة المستقلة بدلا من الصمامات القديمة وصمامات البوابة، يتم استخدام الصمامات الكروية بشكل متزايد، والتي لا يوفر تصميمها التشغيل السلس.
إن قدرتها على الحصول على تأثير سريع المفعول لها جانب سلبي، فهي أحد الأسباب الأكثر شيوعًا للمطرقة المائية.
فيما يتعلق بالسلامة، تعتبر الصمامات اللولبية أكثر تفضيلاً لأنها تضمن فتح/إغلاق صمامات الإغلاق بسلاسة، نظرًا للفك التدريجي لصناديق المحاور.
يحدث موقف مماثل عندما لا يتم إطلاق الهواء من الدائرة قبل بدء تشغيل النظام. عندما يتم فتح الصنبور، يواجه الماء سدادة هوائية، والتي، في نظام مغلق، تعمل كنوع من ممتص الصدمات الهوائي.
كيفية تجنب المشكلة؟
ستساعد الحماية المناسبة لنظام خطوط أنابيب إمداد المياه على تقليل الكثافة وتحييد تأثير الضغط الزائد.
لمنع إنشاء ضغط زائد ذات طبيعة لمرة واحدة ودائمة، سواء في قسم منفصل من الدائرة أو في النظام بأكمله، يتم استخدام عدد من التدابير الأساسية.
الخيار 1. إغلاق النظام على نحو سلس
يعد هذا أحد المتطلبات الرئيسية عند بدء تشغيل أنظمة خطوط الأنابيب وإغلاقها، وهو ما يتم ذكره بوضوح في الوثائق التنظيمية.
والحقيقة هي أن طاقة الصدمة الهيدروليكية بسبب مرونة جدران الأنابيب لا تعمل بكل قوتها في نفس الوقت. بسبب تعويض التشوهات المرنة، يتم تقسيمها إلى عدة فترات زمنية.
لذلك، مع نفس قوة التأثير الإجمالية، سيتم تقليل قوة التأثير في لحظة معينة بشكل كبير. من خلال التشغيل بسلاسة، يمكن تمديد عملية تراكم الضغط بمرور الوقت، مما يقلل من الأضرار الكبيرة التي تلحق بالنظام.
يتم تركيب الصنابير، التي يوفر تصميمها فجوة كبيرة حتى يتم قطع المياه، في مرحلة تركيب المعدات.
الخيار 2. تطبيق الأجهزة الأوتوماتيكية
يجب تكوين الأتمتة لضبط الضغط الثابت في النظام بسلاسة. يساعد تركيب المضخات ذات التحكم التلقائي في السرعة أو الوحدات التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا والمجهزة بمحولات تردد مدمجة على تحقيق التأثير المطلوب.
المضخات المجهزة بالتحكم التلقائي في سرعة المحرك قادرة على زيادة/خفض الضغط في النظام بسلاسة. في هذه الحالة، يقوم البرنامج بمهمتين في وقت واحد: مراقبة التغيرات في الضغط في إمدادات المياه وضبط الضغط تلقائيًا.
طرق التحديث الشامل للنظام
يتضمن التحديث الشامل للنظام تركيب معدات تهدف إلى تحييد آثار الضغط الزائد.
طريقة 1. تطبيق المعوضات وامتصاص الصدمات
المرطبات و البطاريات الهيدروليكية يؤدي في وقت واحد ثلاث وظائف: جمع السائل، والتخلص من حجمه الزائد من النظام، وكذلك المساعدة في منع الظواهر غير المرغوب فيها.
يتم تثبيت جهاز تعويض، يلعب دوره مركم هيدروليكي، في اتجاه حركة الماء عند تلك الفواصل الزمنية لدائرة التسخين حيث يوجد احتمال كبير لتقلبات الضغط في النظام.
المجمع الهيدروليكي أو المثبط عبارة عن دورق فولاذي يصل حجمه إلى 30 لترًا، بما في ذلك قسمين مفصولين بغشاء مطاطي أو مطاطي.
عندما يزداد الضغط، يتم "إسقاط" الصدمات الهيدروليكية في الخزان. ومن خلال ثني الغشاء المطاطي باتجاه غرفة الهواء في لحظة ارتفاع عمود الماء، يتم تحقيق تأثير زيادة حجم الدائرة بشكل مصطنع.
تستخدم الأنابيب المصنوعة من المطاط المقوى المقاوم للحرارة أو البلاستيك المرن كأجهزة لامتصاص الصدمات.
لتحقيق التأثير المطلوب يكفي استخدام منتج بطول 20-30 سم، وإذا كان خط الأنابيب طويلاً، يتم زيادة قسم ممتص الصدمات بمقدار 10 سم أخرى.
الطريقة رقم 2.تركيب صمام أمان من نوع الحجاب الحاجز
يتم وضع صمام أمان من نوع الحجاب الحاجز على مخرج أنبوب بالقرب من المضخة لإطلاق كمية محددة مسبقًا من الماء عندما يكون هناك ضغط زائد.
اعتمادًا على الشركة المصنعة ونوع الطراز، يتم تشغيل صمام الأمان إما عن طريق أمر كهربائي من وحدة التحكم أو عن طريق جهاز تجريبي سريع المفعول.
يتم تشغيل الجهاز عندما يتجاوز الضغط المستوى الآمن، مما يوفر الحماية محطة الضخ عندما تتوقف المعدات فجأة. في لحظة الارتفاع الخطير في الضغط، يتم فتحه بالكامل، وعندما ينخفض إلى المستوى الطبيعي، يغلق المنظم ببطء.
الطريقة رقم 3. تجهيز صمام ثرموستاتي بتحويلة
التحويلة عبارة عن أنبوب ضيق يبلغ خلوصه 0.2-0.4 مم، ويتم تثبيته في اتجاه دوران سائل التبريد. المهمة الرئيسية للعنصر هي تدريجيا انخفاض الضغط.
يتم استخدام طريقة الالتفافية عندما ترتيب الأنظمة المستقلة، خط الأنابيب مصنوع فقط من الأنابيب الجديدة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن وجود الصدأ والرواسب في الأنابيب القديمة يمكن أن يقلل من فعالية التحويل إلى "لا". لهذا السبب، عند استخدام تحويلة عند مدخل دائرة التسخين، يوصى بتركيب مرشحات مياه فعالة.
الطريقة رقم 4. استخدام ترموستات فائق الأمان
هذا نوع من المصهر الذي يراقب الضغط في النظام ولا يسمح له بالعمل بعد وصول المؤشر إلى مستوى حرج. الجهاز مزود بآلية زنبركية تقع بين الرأس الحراري والصمام. يتم تشغيل آلية الزنبرك بالضغط الزائد، مما يمنع الصمام من الإغلاق بالكامل.
يتم تثبيت منظمات الحرارة هذه بدقة في الاتجاه الموضح على السكن.
القيام بالأعمال الوقائية
بالإضافة إلى التقيد الصارم بقواعد تشغيل خطوط الأنابيب، فإن تنفيذ التدابير الوقائية في الوقت المناسب يساعد على منع وقوع الحوادث. بعد كل شيء، جميع العمليات في نظام إمدادات المياه أو دائرة التدفئة مترابطة. والمطرقة المائية ليست سوى "قطرة" مدمرة نهائية يمكن أن تؤدي إلى عواقب سلبية على خلفية الحالة الفنية غير المرضية لنظام إمدادات المياه.
تساهم اهتزازات خطوط الأنابيب وتغيرات الضغط في تكوين شقوق صغيرة في الهيكل المعدني. تظهر العيوب التي تشكلت بمرور الوقت أثناء ظهور المطرقة المائية على الفور في المناطق ذات الضغط الداخلي المتزايد: المفاصل الميكانيكية والانحناءات وطبقات اللحام.
المجموعة الرئيسية من الأعمال المنجزة أثناء الوقاية:
- فحص صحة مجموعة الأمان: صمام الأمان، وفتحة التهوية، ومقياس الضغط؛
- فحص الضغط بشكل دوري خلف غشاء خزان التمدد، وإذا تم الكشف عن نتائج غير مرضية، تعديلها؛
- اختبار النظام للتسريبات والتحقق من درجة تآكل الأنابيب؛
- تتبع موقف الصمامصمامات الإغلاق والتحكم في التسريبات؛
- التحقق بانتظام من حالة المرشحاتالتي تحتفظ بجزيئات الحجم والرمل والصدأ، وإذا لزم الأمر، قم بتنظيف العناصر وشطفها؛
الوقاية تهدف إلى الحفاظ على حالة جيدة من السباكة و نظام التدفئة، يشمل أنواعًا بسيطة من العمل. لكن لا يجب أن تتجاهلهم. بعد كل شيء، يمكن أن يؤدي هذا إلى إهدار المال والوقت بشكل كبير لأعمال الإصلاح الكاملة.
تكون تدابير الحماية المذكورة أكثر فعالية إذا تم تطبيقها بشكل شامل. ولكن بفضل النهج المتكامل لحل المشكلة، يمكنك تحييد العواقب السلبية وبالتالي إطالة عمر النظام.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
الفيديو رقم 1. المطرقة المائية كيف تحدث:
الفيديو رقم 2. اختبار فعالية المثبط:
تعد المطرقة المائية في نظام إمداد المياه أمرًا شائعًا يمكن أن يسبب ضررًا جسيمًا. ومهمتك هي حل المشكلة في أسرع وقت ممكن. ففي نهاية المطاف، إذا تكرر الوضع، فسوف تفشل عناصر النظام قريباً. والإصلاحات بعد ذلك سوف تكلف أكثر من ذلك بكثير.
يرجى طرح الأسئلة وكتابة التعليقات في المربع أدناه. نحن في انتظار قصصك حول كيفية تسجيل المطرقة المائية في النظام أو ملاحظة عواقبها. أنا مهتم برأيك في المعلومات المقدمة.
لقد واجه الجميع تقريبًا ظاهرة مماثلة. بالمناسبة، حتى في الشقة، عند استبدال حشوات الصنبور وإغلاق الصمام الرئيسي، يمكنك صنع مطرقة مائية. ومن الواضح أن قوتها لن تكون كبيرة جدا، ولكن مع مرور الوقت سوف تعطيل نظام إمدادات المياه.ولهذا السبب يوصى بفتح الصنابير قليلاً في الشقق والمنازل، بعد أعمال الإصلاح، قبل فتح الصمام المركزي، حتى يتم تخفيف ارتفاع الضغط.
لم يسبق لي أن واجهت مطرقة مائية في نظام إمداد المياه. ربما لأنني أعيش في شقة - بمجرد "طنين" الأنابيب فقط وكانت تهتز بشكل مباشر، ولم تكن هناك مطرقة مائية. يوجد مكان ما في مصدر المياه حيث ستذهب المياه. ولكن في نظام تبريد محرك السيارة، كان لا بد من ملاحظة تأثير المطرقة المائية عدة مرات - التأثير، بالطبع، مذهل. حتى كمية صغيرة من الماء تحتوي على كمية هائلة من الطاقة.
العيش في شقة لا يضمن أنك لن تواجه المطرقة المائية. في المبنى السكني الخاص بجيراننا، انفجرت سكة مناشف ساخنة بسبب خطأ سباك شركة الإدارة.
تقوم الغسالة بفتح وإغلاق الماء باستخدام صمامات ذات ملف لولبي. بعد شراء سيارة جديدة، بدأت ألاحظ سماع طرق في جميع الأنابيب عند تشغيل صمام الغسالة. يمكنك سماعه في جميع أنحاء المنزل، وحيث يوجد تركيب فلتر مياه الشرب، فإن الأنابيب البلاستيكية المرنة التي يتم توصيله بها تقفز وتهتز في هذه اللحظة.
في الواقع، هذا ما جئت من أجله - أبحث عن نوع من المخمدات، ممتص صدمات بسيط، لوضعه أمام الغسالة.